JP5168262B2 - 背面形成装置、画像形成システム及び背面形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、用紙、記録紙、転写紙などのシート状記録媒体（以下、単に、「シート」と称する）を綴じ処理後、折り処理を施し、綴じて束ねたシート束の背部を平坦に形成する背面形成装置、この背面形成装置と画像形成装置を含む画像形成システム、折り処理されたシート束の折り目部の背面を平坦に形成する背面形成方法、及びコンピュータによって折り処理されたシート束の折り目部の背面を平坦に形成する処理を行うための背面形成制御プログラムに関する。

簡易製本として世の中に幅広く使用されている中綴じ製本において、製本後の折り高さ（膨らみ）を小さくするニーズが非常に高い。製本された冊子は数十部積み重ねられた状態で、運搬や納品など取り回すことが通常行われている。しかし、半折りして製作される中綴じ製本冊子は膨らんでいることから、積み重ねると不安定ですぐに崩れてしまう。

すなわち、シート束を中綴じし、中折り（２つ折り）した場合、２つ折りされたシート束は、折り目部近傍において厚み方向に膨らんでしまい、見栄えが悪いものとなる傾向がある。また、シート束が折り目部近傍で膨らむと、冊子として背部側が厚く、小口側が薄くなり同じ方向にシート束を積載した場合に積載部数が大きくなるにしたがって傾きやすくなる。このため、多数のシート束を積み重ねると、傾斜が大きくなって崩れてしまい、多数部のシート束を積載することが困難となる。

これに対し、２つ折りされたシート束の折り目部を背表紙状に平坦化して冊子を形成すると、冊子の膨らみが押さえられ、多数の冊子を積み重ねることができる。すなわち、前述のように膨らんでいる冊子は卓上に数部積み重ねるだけで崩れてしまい、保管や運搬など取り回しに問題があるが、折り目部に対応する背部を平坦化すると、膨らみを最小限に抑えることが可能となり、前記問題は解決される。なお、ここで言う背部とは背面となる背表紙、背表紙に続く表紙部分と裏表紙部分とを含む背面部分（以下、背面部と称する）を意味し、冊子の反小口側の部分に相当する。

そこで、冊子を平坦化する技術に注目すると、例えば特許文献１及び２に記載された発明が公知である。特許文献１（特開２００１−２６０５６４号公報）記載の発明では、背部が湾曲するように折りたたまれたシート束からなる小冊子の表面と裏面を、背部に隣接して押圧手段で把持して固定し、背部の湾曲を平滑化するのに十分な圧力で成形ローラを突き出た背部の長さ方向に沿って押し戻すように１回もしくは複数回走行させ、背部を平坦にするようにしている。

この発明では、背部の湾曲を平坦化する効果を上げているが、加圧ローラによって局所毎に連続して押圧し、冊子背部に面を形成することから、背面や綴じ部などに皺や破れなどが発生する場合があった。また、ローラを折り目部に沿って移動させるので、加工時間が長くならざるを得なかった。

そこで、特許文献２（特開２００７−２３７５６２号公報）記載の発明では、折りたたまれた用紙束の背部の周辺以外の部分を厚み方向に挟持する挟持手段と、背部押圧部材に形成された背部押圧面を前記挟持された用紙束の背部に押し付けることにより、背部の反対側の小口方向に背部を押圧する背部押圧手段と、前記押圧された用紙束の背部の周辺を厚み方向に圧縮して、用紙束の背部の周辺を成形する圧縮手段と、を備えた用紙束成形装置を特徴としている。この発明では、背部押圧手段によって小口方向に押圧され、膨らんだ折り目近傍の表紙側及び裏表紙側の部分を圧縮手段によって圧縮することにより成形し、膨らみを抑えるようにしている。

しかしながら、特許文献１記載の発明のように、ローラの接触により部分的に突出部を変形させると、折り目に直交する方向に皺等が発生し、見栄えが悪くなる傾向がある。また、用紙のサイズが大きくなると、移動時間も必要となるため、シート束の枚数によっては生産性が低下することにもなる。すなわち、昨今の省エネ事情により、この種の装置では、効率的に装置を動作させ、省エネ効果を得ることが重要になっている。一般的には、効率性を考慮した場合、用紙の枚数、紙厚、種類によって加圧力や繰返し回数などの加工条件が異なってくる。しかし、特許文献１記載のようなローラを用いた加工では、ローラの繰返し移動回数の選択しか行うことができず、最も効率的な条件設定で加工することができないという問題があった。

また、特許文献２記載の発明では、皺や破れの発生が抑制され、冊子背部に面を形成することができるが、背部を小口方向に押圧し、その後、圧縮手段によって圧縮して表紙及び裏表紙を平坦にするため、突き当て板への冊子突き当て停止後に、挟持手段、背部押圧手段、圧縮手段等の多数の手段を順次動作させる必要があり、加工時間短縮に対する効果は不十分であった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、シート束の背面あるいは綴じ部などに皺、破れなどを発生させることなく、必要最低限のエネルギと時間の消費で効率よく冊子の膨らみを低減することにある。

前記課題を解決するため、本発明は、中折りされたシート束の折り部先端側を平坦状の背面形状に形成する背面形成装置であって、前記シート束の折り部先端側及びシート束の両面側から押し潰すことにより前記背面形状に形成する背面形成手段と、複数の制御動作モードを有し、当該制御動作モードに基づいて前記背面形成手段を動作させる制御手段と、を備え、前記制御動作モードが、前記シート束の構成情報の１つに基づいて設定される第１の動作モードと、前記第１の動作モードで選択された１つのモード及び前記シート束の構成情報の他の１つに基づき、前記背面形成手段による加圧時間を設定する第２の動作モードと、前記第１の動作モードで選択された１つのモード及び前記シート束の構成情報の他の１つに基づき、前記背面形成手段による加圧繰返し回数を設定する第３の動作モードと、を含み、前記制御手段は、前記シート束の構成情報に基づいて前記制御動作モードを選択することを特徴とする。

本発明によれば、シート束の背面あるいは綴じ部などに皺、破れなどを発生させることなく、必要最低限のエネルギと時間の消費で効率よく冊子の膨らみを低減することができる。

本発明の実施形態におけるシート処理装置、中綴じ製本装置、及び背面形成装置を備えた背面形成のためのシート処理システムのシステム構成を示す図である。 図１におけるシート後処理装置の詳細を示す正面図である。 シート後処理装置の動作説明図であり、シート束の搬入時の状態を示す。 シート後処理装置の動作説明図であり、シート束の中綴じ時の状態を示す。 シート後処理装置の動作説明図であり、シート束の中折り位置への移動完了時の状態を示す。 シート後処理装置の動作説明図であり、シート束の中折り処理実行時の状態を示す。 シート後処理装置の動作説明図であり、シート束の中折り終了後の排紙時の状態を示す。 図１における背面形成装置の詳細を示す正面図である。 図１におけるシート束を搬送する搬送部の詳細を示す図で、（ａ）は初期状態を、（ｂ）は搬送時の状態をそれぞれ示す。 図１におけるシート束を搬送する搬送部の他の例の詳細を示す図で、（ａ）は初期状態を、（ｂ）は搬送時の状態をそれぞれ示す。 背面形成装置の背面形成動作を示す動作説明図であり、シート束搬入時の状態を示す。 背面形成装置の背面形成動作を示す動作説明図であり、シート束先端の付け当て板当接時の状態を示す。 背面形成装置の背面形成動作を示す動作説明図であり、補助挟持板によるシート束の押圧挟持開始時の状態を示す。 背面形成装置の背面形成動作を示す動作説明図であり、補助挟持板によるシート束の押圧挟持終了時の状態を示す。 背面形成装置の背面形成動作を示す動作説明図であり、加圧挟持板によるシート束の押圧挟持終了時の状態を示す。 背面形成装置の背面形成動作を示す動作説明図であり、シート束の背面形成動作を完了し、押圧状態解除時の状態を示す。 背面形成装置の背面形成動作を示す動作説明図であり、シート束の背面形成動作を完了し、シート束搬出時の状態を示す。 搬送ガイド板、補助挟持板、加圧挟持板、及び突き当て板をネジ駆動による上昇下降動作させる駆動機構の一例を示す図である。 シート処理システムを含む製本システムのオンラインの制御構成の概略を示すブロック図である。 冊子を構成するシート枚数と必要な加圧力との関係をグラフで示す図である。 冊子の仕上り厚さと一定の挟持加圧力で加圧する時間との関係をグラフで示す図である。 システムを停止させることなく動作させて目標とする冊子の背部の仕上り厚さを達成する動作の一例について説明するための図で、図２０に対応した冊子を構成する枚数と必要加圧力との関係を示す。 システムを停止させることなく動作させて目標とする冊子の背部の仕上り厚さを達成する動作の一例について説明するための図で、図２１に対応した冊子の仕上り厚さと一定の挟持加圧力で加圧する時間との関係を示す。 枚数が少数枚のときの冊子枚数と加圧力の関係を示す図で、図２２に対応する状態を示す。 枚数が少数枚のときの冊子の仕上り厚さと一定の挟持加圧力で加圧する時間との関係を示す図で、図２３に対応する状態を示す。 枚数が多数枚のときの冊子枚数と加圧力の関係を示す図で、図２２に対応する状態を示す。 枚数が多数枚のときの冊子の仕上り厚さと一定の挟持加圧力で加圧する時間との関係を示す図で、図２３に対応する状態を示す。 シート厚によるモードの設定条件を判定表１として示す図である。 モード設定条件と枚数による加圧時間設定モードの判定条件を判定表２として示す図である。 加圧繰返し回数設定モードの判定条件を判定表３として示す図である。 枚数毎の加圧上限時間の判定条件を判定表４として示す図である。 図２８ないし図３１に示した判定条件を使用して冊子の条件に応じ、システムの動作を停止させないで目標とする冊子の仕上り厚さを達成ためのモード設定の処理手順を示すフローチャートである。 紙厚７０ｇ／ｍ^２、画像形成装置の処理速度が１３０ＰＰＭにおける処理手順を具体的に示すフローチャートである。 紙厚９０ｇ／ｍ^２、画像形成装置の処理速度が９０ＰＰＭにおける処理手順を具体的に示すフローチャートである。

本発明は、冊子を形成するシート束の折り目部を平坦に形成し、また、折り目部とその近傍の表紙部分と裏表紙部分を含む冊子背面部を加圧して平坦にすることにより、折り目部を含む背面と表紙及び裏表紙との間をほぼ直角になるように、所謂スクウェアに成形したものである。これにより、多数部の平積みを可能とし、保管及び運搬などの取り回しに際して問題が生じないようにした。このように成形するに際し、シート束の搬送方向上流側から搬送手段、搬送ガイド板、補助挟持手段、加圧挟持手段、突き当て手段、の順で配置し、搬送手段で搬送した中綴じ中折りされたシート束を最下流に位置する突き当て手段に突き当てることによりシート束先端部を搬送路内で膨らませ停止保持し、上流側の搬送ガイド板、補助挟持手段、加圧挟持手段の順に挟持間隔を狭めて加圧していき、膨らみを下流に順次集中させる。そして、最終的にシート束先端部を突き当て手段に押しつつ加圧挟持手段で加圧挟持する。これにより、シート束の背面部を上部小口側から見てコの字状に成形している。

一方、冊子を構成する用紙の条件で最低限必要な加圧力や加圧時間や繰返し回数が変化する。つまり、枚数が少なければ加圧力が低くて良く、枚数が多ければ高い加圧力が必要になる。また、同じ束の厚みでも、薄い紙で構成される束と厚い紙で構成される束では、厚い紙で構成された束の方が曲げにくいことは当業者ではよく知られている事項である。他方、紙には繊維があり繊維と平行に曲げる方が繊維と交差する方向に曲げるよりも曲げやすいということも良く知られている。すなわち、このような情報に基づいて加圧挟持する条件を最適化すると、余分な力（電力）の使用を回避することが可能となる。これにより、省エネに大きな効果を得ると同時に加工処理速度も上がり時間効率の良いシステムを構成することができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同等な各部には、同一の参照符号を付し，重複する説明は適宜省略する。

図１は、本実施形態におけるシート後処理装置、中綴じ装置、背部形成装置を備え、背面処理形成のためのシート処理システムのシステム構成を示すブロック図である。なお、このシステムを画像形成装置の後段に接続して背面処理まで実行すると、インラインで画像形成から製本処理まで実行可能な製本システムとして機能する。

このシステムでは、大略、シート後処理装置１のシート束排紙ローラ１０から中綴じ処理装置２内に搬入されたシート束に対して中綴じ処理を施し、さらに中折りした後、下排紙ローラ２３１から背部形成装置３に搬送し、当該背部形成装置３でシート束の折り目部（背面部）を平坦面に形成して装置外に排紙するようになっている。画像形成装置１００は入力された画像データ、もしくは読み取った画像の画像データに基づいてシート状の記録媒体に可視画像を形成するもので、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能のうち少なくとも２つの機能を備えたデジタル複合機（ＭＦＰ−図１９参照）などがこれに相当する。画像を形成する部分がプリンタエンジン、画像を読み取る部分がスキャナエンジンで、両者が後述の図１９におけるエンジン１１０に対応する。

図２は図１における中綴じ製本装置の詳細な構成を示す図である。同図において、中綴じ製本装置２は入口搬送路２４１、シートスルー搬送路２４２、及び中折り搬送路２４３を備えている。入口搬送路２４１のシート搬送方向最上流部には、入口ローラ２０１が設けられ、シート後処理装置１の前記シート束排紙ローラ１０から整合されたシート束が装置内に搬入される。なお、以下の説明では、シート搬送方向上流側を単に上流側と、シート搬送方向下流側を単に下流側と称す。

入口搬送路２４１の入口ローラの２０１の下流側には、分岐爪２０２が設けられている。この分岐爪２０２は図において水平方向に設置され、シート束の搬送方向をシートスルー搬送路２４２あるいは中折り搬送路２４３に分岐する。シートスルー搬送路２４２は、入口搬送路２４１から水平に延び、後段の図示しない処理装置もしくは排紙トレイにシート束を導く搬送路であり、シート束は上排紙ローラ２０３によって後段に排紙される。中折り搬送路２４３は分岐爪２０２から垂直下方に延び、シート束に対して中綴じ、中折りを行うための搬送路である。

中折り搬送路２４３は、中折りするための折りプレート２１５の上部でシート束を案内する束搬送ガイド板上２０７と、折りプレートの２１５の下部でシート束を案内する束搬送ガイド板下２０８を備えている。束搬送ガイド板２０７には、上部から束搬送ローラ上２０５、後端叩き爪２２１、束搬送ローラ下２０６が設けられている。後端叩き爪２２１は、図示しない駆動モータによって駆動される後端叩き爪駆動ベルト２２２に立設されている。後端叩き爪２２１は駆動ベルト２２２の往復回転動作により、シート束の後端を後述の可動フェンス側に叩き（押圧し）シート束の整合動作を行う。また、シート束が搬入される際、及びシート束が中折りのための上昇する際には、後端叩き爪２２１は束搬送ガイド板上２０７の中折り搬送路２４３から退避する（図２破線位置）。符号２９４は後端叩き爪２２１のホームポジションを検出するための後端叩き爪ＨＰセンサであり、中折り搬送路２４３から退避した図２破線位置をホームポジションとして検出する。後端叩き爪２２１は、このホームポジションを基準に制御される。

束搬送ガイド板下２０８には、上方から中綴じスティプラＳ１、中綴じジョガーフェンス２２５、及び可動フェンス２１０が設けられている。束搬送ガイド板下２０８は束搬送ガイド板上２０７を通って搬送されてきたシート束を受け入れるガイド板であり、幅方向には一対の前記中綴じジョガーフェンス２２５が設置され、下方にシート束先端が当接（支持）し、上下動可能に前記可動フェンス２１０が設けられている。

中綴じスティプラＳ１はシート束の中央部を綴じるスティプラである。可動フェンス２１０はシート束の先端部を支持した状態で上下方向に移動し、シート束の中央位置を中綴じスティプラＳ１に対向する位置に位置させ、その位置でスティプル処理、すなわち中綴じが行われる。可動フェンス２１０は可動フェンス駆動機構２１０ａによって支持され、図示上方の可動フェンスＨＰセンサ２９２位置から最下方位置まで移動可能である。シート束の先端が当接する可動フェンス２１０の可動範囲は、中綴じ製本装置２の処理可能な最大サイズから最小サイズまで処理可能なストロークが確保されている。なお、可動フェンス駆動機構２１０ａとしては、例えばラックアンドピニオン機構が使用される。

束搬送ガイド板上２０７と下２０８との間、すなわち中折り搬送路２４３のほぼ中央部には折りプレート２１５、折りローラ対２３０、排紙搬送路２４４、及び下排紙ローラ２３１が設けられている。折りプレート２１５は、図示水平方向に往復動可能であり、折り動作を行う際の動作方向には、折りローラ対２３０のニップが位置し、その延長上に排紙搬送路２４４が設置されている。下排紙ローラ２３１は、排紙搬送路２４４の最下流に設けられ、後段に折り処理されたシート束を排紙する。

束搬送ガイド板上２０７の下端側には、シート束検知センサ２９１が設けられ、中折り搬送路２４３に搬入され、中折り位置を通過するシート束の先端を検知する。また、排紙搬送路２２４には、折り目部通過センサ２９３が設けられ、中折りされたシート束の先端を検知し、シート束の通過を認識する。

大略、図２に示すように構成された中綴じ製本装置２では、図３ないし図７の動作説明図に示すようにして中綴じ及び中折り動作が行われる。すなわち、画像形成装置１００の操作パネル１０５（図１９参照）から中綴じ中折りが選択されると、当該中綴じ中折りが選択されたシート束は、分岐爪２０２の反時計方向の偏倚動作により中折り搬送路２４３側に導かれる。なお、分岐爪２０２はソレノイドによって駆動される。また、ソレノイドに代えてモータ駆動でも良い。

中折り搬送路２４３内に搬入されたシート束ＳＢは、入口ローラ２０１と束搬送ローラ上２０５によって中折り搬送路２４３を下方に搬送され、シート束検知センサ２９１によって通過が確認された後、図３に示すように束搬送ローラ下２０６によって可動フェンス２１０にシート束ＳＢの先端が当接する位置まで搬送される。その際、画像形成装置１００のＣＰＵ１００−１からのシートサイズ情報、ここでは、各シート束ＳＢの搬送方向のサイズ情報に応じて可動フェンス２１０は異なる停止位置で待機している。このとき、図３では、束搬送ローラ下２０６はニップにシート束ＳＢを挟持し、後端叩き爪２２１はホームポジション位置に待機している。

この状態で、図４に示すように束搬送ローラ下２０６の挟持圧が解除され（矢印ａ方向）、可動フェンス２１０にシート束先端が当接し、後端がフリーになった状態でスタックされると、後端叩き爪２２１が駆動され、シート束ＳＢの後端を叩いて搬送方向の最終的な揃えを行う（矢印ｃ方向）。

次いで、中綴じジョガーフェンス２２５によって幅方向（シート搬送方向に対して直交する方向）、可動フェンス２１０と後端叩き爪２２１により搬送方向の揃え動作が実行され、シート束ＳＢの幅方向及び搬送方向の整合動作が完了する。このとき、シートのサイズ情報、シート束を構成するシート束構成情報としての枚数情報、シート束厚み情報によって、後端叩き爪２２１、中綴じジョガーフェンス２２５の押し込み量を最適の値に変更し整合する。なお、前記サイズ情報、枚数情報、厚み情報に加えて特殊なシートであることを示す特殊紙情報は後述のモード設定の際にも使用される。

また、束の厚みがあると搬送路内の空間が減少するため、一度の整合動作では整合しきれないケースが多い。そこで、このような場合には、整合回数を増加させる。これにより、より良い整合状態を実現することができる。さらに、上流側でシートを順次重ね合わせる時間はシート枚数が多ければ多いほど増加するので、次のシート束ＳＢを受け入れるまでの時間が長くなる。その結果、整合回数を増加してもシステムとして時間の損失はないことから、効率的に良好な整合状態を実現できる。したがって、上流の処理時間に応じ、整合回数を制御することも可能である。

なお、前記可動フェンス２１０の待機位置は、通常、シート束ＳＢの中綴じ位置が中綴じスティプラＳ１の綴じ位置に対向する位置に設定される。この位置で整合すると、可動フェンス２１０をシート束ＳＢの中綴じ位置に移動させることなく、スタックされた位置でそのまま綴じ処理が可能となるからである。そこで、この待機位置でシート束ＳＢの中央部に中綴じスティプラＳ１のステッチャを矢印ｂ方向に駆動し、クリンチャとの間で綴じ処理が行われ、シート束ＳＢは中綴じされる。

なお、可動フェンス２１０は可動フェンスＨＰセンサ２９２からのパルス制御により位置決めされ、後端叩き爪２２１は後端叩き爪ＨＰセンサ２９４からのパルス制御により位置決めされる。可動フェンス２１０及び後端叩き爪２２１の位置決め制御は、中綴じ製本装置２の制御回路のＣＰＵ２−１（図１９参照）によって実行される。

図４の状態で中綴じされたシート束ＳＢは、図５に示すように束搬送ローラ下２０６の加圧が解除された状態で可動フェンス２１０の上方移動に伴って中綴じ位置（シート束ＳＢの搬送方向の中央位置）が折りプレート２１５に対向する位置まで移送される。この位置も可動フェンスＨＰセンサ２９２の検出位置を基準に制御される。

図５の位置にシート束ＳＢが達すると、図６に示すように折りプレート２１５が折りローラ対２３０のニップ方向に移動し、シート束ＳＢの綴じられた針部近傍のシート束ＳＢに対して略直角方向から当接し、前記ニップ側に押し出す。シート束ＳＢは折りプレート２１５により押されて折りローラ対３０のニップへと導かれ、予め回転していた折りローラ対２３０のニップに押し込まれる。折りローラ対２３０は、ニップに押し込まれたシート束ＳＢを加圧し、搬送する。この加圧搬送動作によりシート束ＳＢの中央に折りが施される。図６は、シート束ＳＢの折り目部先端が折りローラ対２３０のニップに挟持され、加圧されているときの状態を示す。

図６の状態で中央部が２つ折りされたシート束ＳＢは、図７に示すように折りローラ対２３０によって搬送され、さらに下排紙ローラ２３１に挟持されて後段に排出される。このとき、シート束ＳＢ後端が折り目部通過センサ２９３に検知されると、折りプレート２１５及び可動フェンス２１０はホームポジションに、束搬送ローラ下２０６は加圧状態にそれぞれ復帰し、次のシート束ＳＢの搬入に備える。また、次のジョブが同サイズ同枚数であれば、可動フェンス２１０は再び図３の位置に移動し、待機するようにしても良い。なお、これらの制御も前記制御回路のＣＰＵ２−１によって実行される。

図８は図１における背面形成装置３の詳細を示す正面図である。背面形成装置３にはシート束搬送路３０２に沿って上流側から搬送部、補助挟持部、加圧挟持部、突き当て部、排紙部が設けられている。なお、本明細書では、冊子は中綴じ、中折りされた後のシート束ＳＢを称し、単なるシートＳと区別している。

搬送部は上下の搬送ベルト３１１，３１２を、補助挟持部は上下の搬送ガイド板３１５，３１６及び上下の補助挟持板３２０，３２１を、加圧挟持部は上下の加圧挟持板３２５，３２６を、突き当て部は突き当て板３３０を、排紙部は排紙ガイド板３３５及び上下の排紙ローラ３４０，３４１を、それぞれ備え、前記各部により構成される。なお、前記各部は図８では紙面の奥側（紙面と直交する方向）に少なくともシート束ＳＢの搬送幅（搬送方向に直交する方向の幅寸法）以上の幅を有する。

上搬送ベルト３１１及び下搬送ベルト３１２はそれぞれ、揺動支点３１１ａ，３１２ａに軸支された駆動側プーリ３１１ｂ，３１２ｂと、この駆動側プーリ３１１ｂ，３１２ｂよりも下流側に位置し、前記折りプレート２１５、折りローラ対２３０のニップ、下排紙ローラ２３１のニップを結ぶ線の延長上に設定される搬送中心３０１挟んで対向した従動側プーリ３１１ｃ，３１２ｃ間に掛け渡され、図示しない駆動モータにより駆動される。揺動支点３１１ａ，３１２ａはシート束ＳＢの厚さに応じて従動側プーリ３１１ｃ，３１２ｃの間隔が倣うことができるように上下の搬送ベルト３１１，３１２を支持している。

図９は、上下の搬送ベルト３１１，３１２によってシート束ＳＢを搬送する搬送機構（搬送部）の詳細を示す図である。図９（ａ）は初期状態を、図９（ｂ）はシート束ＳＢの搬送時の状態をそれぞれ示す。これらの図に示すように、駆動側プーリ３１１ｂ，３１２ｂと従動側プーリ３１１ｃ，３１２ｃはそれぞれ支持板３１１ｄ，３１２ｄで連結され、駆動側プーリ３１１ｂ，３１２ｂと従動側プーリ３１１ｃ，３１２ｃ間に上下の搬送ベルト３１１，３１２がそれぞれ掛け渡されている。これにより、上下の搬送ベルト３１１，３１２は、それぞれ駆動側プーリ３１１ｂ，３１２ｂから駆動力を得て回転する。

一方、従動側プーリ３１１ｃ，３１２ｃの回転軸には、連結軸３１３ａによって回動可能に連結された２つの部材からなるリンク３１３が接続され、加圧バネ３１４によって常時近接する方向に弾性付勢力が付与されている。連結軸３１３ａは、背面形成装置３の筐体に設けられた搬送方向に延びた長孔３１３ｂに沿って移動可能である。これによりリンク３１３の従動側プーリ３１１ｃ，３１２ｃの開閉動作に伴って図９（ｂ）に示すように連結軸３１３ａが長孔３１３ｂに沿って移動し、シート束ＳＢの厚さに追従してニップ間の距離が変化するとともに、所定の挟持圧を付与することが可能となる。

また、連結軸３１３ａを例えばラックアンドピニオン機構によって長孔３１３ｂに沿って移動できるようにし、ピニオンを駆動する駆動モータを制御して連結軸３１３ａの位置を移動させるようにすることもできる。このようにすると、シート束ＳＢの厚さが厚い場合、シート束ＳＢを受け入れるための搬送間隔（従動プーリ３１１ｃ，３１２ｃ間のニップ間距離）を設定することが可能となり、シート束ＳＢの従動プーリ３１１ｃ，３１２ｃ側の搬送ベルト３１１，３１２がシート束ＳＢの折り目部先端ＳＢ１に乗り上げる際の圧力を緩和することができる。なお、一旦乗り上げた後、駆動モータへの電源供給を停止すれば、加圧バネ３１４だけの弾性付勢力で従動側プーリ３１１ｃ，３１２ｃはシート束ＳＢを挟持し、搬送力を付与することができる。

図１０は、図９におけるリンク３１４に代えて揺動軸３１１ａ，３１２ａにセクタギヤ３１１ｅ，３１２ｅを設け、両者を噛合させて搬送中心３０１に対して対称に離間するように構成した例である。この場合も図１０（ａ）は初期状態を、図１０（ｂ）はシート束ＳＢ搬送時の状態をそれぞれ示す。この場合も、セクタギヤ３１１ｅ，３１２ｅの一方を、減速機構を含む駆動モータにより駆動できるようにしておけば、図９で示した例と同様にシート束ＳＢを受け入れるための搬送間隔を設定することが可能となる。

図８に示すように上下の搬送ベルト３１１，３１２の従動側プーリ３１１ｃ，３１２ｃの搬送ニップ近傍には上下の搬送ガイド板３１５，３１６が搬送中心３０１を挟んで対称に配置されている。上下の搬送ガイド板３１５，３１６は、それぞれ搬送ニップ近傍から上下の補助挟持板３２０，３２１の受け渡し部分まで平坦面で形成され、この平坦面が搬送面として機能する。上下の搬送ガイド板３１５，３１６は、それぞれ上下の補助挟持板３２０，３２１に上下方向に変位可能でかつ加圧バネ３１７によって搬送中心３０１側に加圧（弾発）可能に取り付けられている。また、上下の補助挟持板３２０，３２１も上下方向に変位可能に図示しない筐体によってガイドされ、保持されている。なお、上下の搬送ガイド板３１５，３１６を省略して上下の補助挟持板３２０，３２１のシート束ＳＢに対向する面の形状のみで代用することも可能である。

上下の補助挟持板３２０，３２１を備えた補助挟持部は、前述した搬送部の上下の搬送ベルト３１１，３１２による近接離間機構と同様に、搬送中心３０１に対し対称に近接離間動作を行う。この補助挟持部に設けられる近接離間機構は、搬送部で説明したリンク機構、あるいはラックとセクタギヤでの連結機構を使用することによって構成することができる。

変位位置検出の基準位置は補助挟持板ＨＰセンサＳＮ３の検知出力によって決められる。図示しない駆動機構と上下の補助挟持板３２０，３２１は搬送部における加圧バネ３１４と同様にバネ等を介して連結されているため、シート束ＳＢを挟持する際に駆動機構に過負荷による破損が生じることはない。なお、上下の補助挟持板３２０，３２１のシート束ＳＢを挟持する押圧挟持面は搬送方向、言い換えれば搬送中心３０１に対して平行な平坦面となっている。

加圧挟持部は上下の加圧挟持板３２５，３２６を備え、上下の加圧挟持板３２５，３２６は、前述した搬送部の上下の搬送ベルト３１１，３１２による近接離間機構と同様に、搬送中心３０１に対し対称に近接離間動作を行う。この加圧挟持部に設けられる近接離間機構は、搬送部で説明したリンク機構、あるいはラックとセクタギヤでの連結機構を使用することによって構成することができる。上下の加圧挟持板３２５，３２６についても加圧挟持板ＨＰセンサＳＮ４の検知出力によって上下変位位置検出の基準位置が決められる。動作とその他の構成は前述の上下の補助挟持板３２０，３２１と同様であるため、説明は省略する。なお、搬送部における駆動モータは必須ではないが、補助挟持部及び加圧挟持部は、駆動モータもしくはその他の駆動源は必須であり、この駆動モータもしくは駆動源による駆動力によってシート束ＳＢの挟持位置、及び退避位置への移動が可能となる。また、上下の加圧挟持板３２５，３２６のシート束ＳＢを挟持する押圧挟持面も補助挟持板３２０，３２１と同様に、搬送方向、言い換えれば搬送中心３０１に対して平行な平坦面となっている。

加圧挟持部の下流には突き当て部が設けられている。突き当て部は突き当て板３３０とこの突き当て板３３０を昇降移動させる図示しない移動機構とからなる。突き当て板３３０は搬送路３０２に対して進出後退可能に変位し、その変位位置検出の基準位置は突き当て板ＨＰセンサＳＮ５の検知出力によって決められる。突き当て板３３０の天面は搬送路３０２から退避した位置では、シート束ＳＢの搬送ガイドとして機能する。そのため、当該天面はシート搬送方向、言い換えれば搬送中心３０１に平行な平坦面として形成されている。前記移動機構は、例えば突き当て板３３０の両側面（装置の前面側と後面側）に設けられた図示しないラックアンドピニオン機構と、ピニオンを駆動する駆動モータとから構成することができる。このように構成すると、駆動モータの駆動により突き当て板３３０を昇降動作させ、さらには、所定の位置に位置決めすることができる。

なお、前記上下の搬送ガイド板３１５，３１６、前記補助挟持板３２０，３２１、前記加圧挟持板３２５，３２６、及び突き当て板３３０は、ネジ駆動とすることもできる。図１８はこれらの各部の駆動機構を駆動モータ３６１，３６２，３６３，３６４と、各駆動モータ３６１〜３６４の駆動軸と同軸で設けられたネジ軸３６１ａ，３６２ａ，３６３ａ，３６４ａとから構成した例を示す図である。各駆動モータ３６１〜３６４はそれぞれ減速機構を備え、搬送ガイド板３１５，３１６、前記補助挟持板３２０，３２１、前記加圧挟持板３２５，３２６を駆動するネジ軸３６１ａ，３６２ａ，３６３ａには中央部（ここでは搬送中心３０１）を境に逆方向にネジが切られている。前記補助挟持板３２０，３２１、前記加圧挟持板３２５，３２６はそれぞれ各ネジ軸３６１ａ，３６２ａ，３６３ａの逆方向に切られたネジ部分に取り付けられ、駆動モータ３６１〜３６４の回転方向に応じて、近接方向及び離間方向に対称に移動する。対称軸は搬送中心３０１である。突き当て板３３０も駆動モータ３６４と同軸のネジ軸３６４ａによって駆動され、上昇下降動作を行う。

各ネジ軸３６１ａ，３６２ａ，３６３ａ，３６４ａは背面形成装置３の通紙範囲外の奥側に設置され、通紙範囲外の手前側には図示しないガイドロッドが配置されている。これにより、上下の搬送ガイド板３１５，３１６、前記補助挟持板３２０，３２１、前記加圧挟持板３２５，３２６、及び突き当て板３３０は自身が螺合するネジ軸３６１ａ，３６２ａ，３６３ａ，３６４ａと、自身がスライド可能に案内されるガイドロッドに沿って平行に上昇下降動作を行うことができる。

突き当て部の下流には排紙部が設けられている。排紙部は排紙ガイド板３３５と上下の排紙ローラ３４０，３４１から構成され、背面が加工されたシート束ＳＢは排紙ローラ３４０，３４１によって装置へ搬出される。シート束ＳＢ加工時の停止位置は、搬送センサＳＮ１により先端部が検出され、その位置からの搬送量により管理される。前記搬送量は、シート束ＳＢ先端が突き当て板３３０に突き当たる距離と、シート束ＳＢ先端部を加工するために必要な膨らみ発生距離分とを加えた設定距離とする。この搬送量は駆動モータのパルス管理やエンコーダー制御による。また、下排紙ローラ３４１の上流側の直近には、排紙センサＳＮ２が設けられ、搬送路３０２におけるシート束ＳＢの通過を検知する。

図１１ないし図１７はシート束ＳＢの折り目部を平坦に、かつ、折り面部に隣接する表紙部側と裏表紙部側を平坦状に形成する背面形成装置３の背面形成動作を示す動作説明図である。以下、これらの図を参照して、シート束ＳＢの折り目部先端、言い換えればシート束ＳＢの背面部の平坦形成動作について説明する。

背面形成装置３の図示しない入口センサ又は中綴じ製本装置２の折り目部通過センサ２９３からのシート束検知信号により、背面形成装置３の各部は用紙受入れ準備の動作をする。受入れ準備動作では、上搬送ベルト３１１と下搬送ベルト３１２は回転を開始し、上補助挟持板３２０と下補助挟持板３２１は補助挟持板ＨＰセンサＳＮ３の検知位置、すなわちホームポジションに一旦移動した後、搬送中心３０１に向かって予め設定された搬送ギャップ（離間距離）になるように移動し、その位置で停止する。上加圧挟持板３２５と下加圧挟持板３２６も加圧挟持板ＨＰセンサＳＮ４の検出位置（ホームポジション）まで移動し、その後、搬送中心３０１に向かって予め設定された搬送ギャップ（離間距離）になるように移動し、その位置で停止する。なお、上下の補助挟持板３２０，３２１の場合も上下の加圧挟持板３２５，３２６の場合も、搬送中心３０１に対して対称に配置され、対称に動作するので、一方のホームポジションが検出できれば、他方も同じ状態である。そのため、ＨＰセンサＳＮ３，ＳＮ４は一方の側だけに設けられている。突き当て板３３０は突き当て板ＨＰセンサＳＮ５の検出位置（ホームポジション）まで移動した後、搬送中心３０１に向かって予め設定された距離移動し、搬送路３０２を塞ぐ位置で停止する。この状態は、図１１においてシート束ＳＢが搬入されていない状態に対応する。

この状態で、中綴じ製本装置２の下排紙ローラ２３１から排紙され、背面形成装置３に搬入されたシート束ＳＢは、回転を開始している上搬送ベルト３１１と下搬送ベルト３１２によって図１１に示すように機内に搬入される。シート束ＳＢは搬送センサＳＮ１により折り目部先端ＳＢ１が検出され、折り目部先端ＳＢ１が突き当て板３３０に突き当たる距離と、折り目部先端ＳＢ１を加工するために必要な膨らみＳＢ２の発生のための距離分とを加算した予め設定された距離搬送された後に図１２に示すように停止する。前記設定された距離は、紙厚、サイズ、綴じ、枚数、特殊紙等のシート束ＳＢ情報に対応して設定される。

図１２の状態でシート束ＳＢが停止すると、図１３に示すように上補助挟持板３２０と下補助挟持板３２１は搬送中心３０１に向かって移動を開始し、まず、上搬送ガイド板３１５と下搬送ガイド板３１６がシート束ＳＢを加圧バネ３１７の弾性力によって加圧状態で挟持する。上搬送ガイド板３１５と下搬送ガイド板３１６により一定の加圧力が加わった時点から、上補助挟持板３２０と下補助挟持板３２１はさらに搬送中心３０１に向かって移動し、上補助挟持板３２０と下補助挟持板３２１によりシート束ＳＢの折り目部先端ＳＢ１よりも下流側はさらに挟持され、予め設定された加圧力に達した時点で上補助挟持板３２０と下補助挟持板３２１の移動は停止し、図１４に示すように当該加圧力下でシート束ＳＢは保持状態になる。これにより、シート束ＳＢの折り目部先端ＳＢ１は突き当て板３３０に当接し、折り目部先端ＳＢ１の下流側に図１３に示した膨らみＳＢ２よりさらに大きな膨らみＳＢ２が発生する。

次いで、図１４の上下の補助挟持板３２０，３２１の加圧挟持状態から、図１５に示すように上加圧挟持板３２５と下加圧挟持板３２６が搬送中心３０１に向かって移動を開始する。この移動に伴って折り目部先端ＳＢ１に集められた膨らみＳＢ２は徐々に加圧され、上加圧挟持板３２５、下加圧挟持板３２６及び突き当て板３３０によって形成される空間の形状に倣って変形する。加圧が完了し終わると、シート束ＳＢの折り目部先端ＳＢ１は突き当て板３３０の形状に倣って平坦面となり、シート束ＳＢに平坦状の背面（背表紙）が形成される。また、折り目部近傍の表紙部ＳＢ３及び裏表紙部ＳＢ４も平坦面に成形される。これによりシート束ＳＢの中綴じ、中折り部にスクウェアな背面部が形成された冊子を提供することができる（図１７参照）。

その後、図１６に示すように、上補助挟持板３２０と下補助挟持板３２１、上加圧挟持板３２５と下加圧挟持板３２６はシート束ＳＢから離間して所定位置で停止し、突き当て板３３０もホームポジション側へ移動し、突き当て板の上面でシート束ＳＢを搬送ガイドできる位置で停止する。

上下の補助挟持板３２０，３２１、上下の加圧挟持板３２５，３２６、及び突き当て板３３０が図１６に示す待機位置に移動した後、図１７に示すように上搬送ベルトと３１１と下搬送ベルト３１２、及び上排紙ローラ３４０と下排紙ローラ３４１が回転を開始し、シート束ＳＢを背面形成装置３から機外に排出し、一連の背面形成動作は完了する。回転をしている上下の搬送ベルト３１１，３１２、及び上下の排紙ローラ３４０，３４１は、排紙センサＳＮ２の検知情報で一定時間後に停止する。また、それに併せてその他の可動部もホームポジションに移動する。中綴じ製本装置２から続けてシート束ＳＢが搬送されてくる場合は、上下の搬送ベルト３１１，３１２、及び上下の排紙ローラ３４０，３４１の回転停止タイミングは、後続のシート束ＳＢの搬送状況に応じて変更される。また、その他の可動部も毎回ホームポジションに戻る必要はなく、シート束ＳＢの受入れ位置も搬送状況やシート束ＳＢ情報に対応して移動しても良い。なお、これらの制御は、背面形成装置３の制御回路のＣＰＵ３−１によって実行される。

制御回路は図１９に示すようにオンライン構成となっている。図１９はシート処理システムを含む製本システムのオンラインの制御構成の概略を示すブロック図である。すなわち、エンジン１１０を備えた画像形成装置（ＭＦＰ）１００に対してシート処理装置１が接続され、このシート処理装置１に中綴じ処理装置２が接続され、この中綴じ処理装置２に背面形成装置３が接続されている。画像形成装置１００、シート処理装置１、中綴じ処理装置２及び背面形成装置３はそれぞれＣＰＵ１００−１，ＣＰＵ１−１，ＣＰＵ２−１，ＣＰＵ３−１と、通信ポート１００−２，通信ポート１−２，通信ポート１−３，通信ポート２−２，通信ポート２−３，通信ポート３−２を備え、ＭＦＰ１００とシート処理装置１は通信ポート１００−２と通信ポート１−２により、シート処理装置１と中綴じ処理装置２は通信ポート１−３と通信ポート２−２により、中綴じ処理装置２と背面形成装置３は通信ポート２−３と通信ポート３−２より相互に通信可能となっている。また、画像形成装置１００には、操作パネル１０５が設けられ、画像形成装置１００のＣＰＵ１００−１が操作パネル１０５の表示と操作入力を制御し、操作パネル１０５をユーザインターフェイスとして機能させている。

画像形成装置１００、シート処理装置１、中綴じ処理装置２及び背面形成装置３にそれぞれ搭載されているＣＰＵ１００−１，ＣＰＵ１−１，ＣＰＵ２−１，ＣＰＵ３−１は、同じく画像形成装置１００、シート処理装置１、中綴じ処理装置２及び背面形成装置３にそれぞれ搭載されたＲＯＭに格納されたプログラムコードをそれぞれ読み出し、ＲＡＭに展開するとともに、ＲＡＭをワークエリアとして使用して、前記プログラムコードに記載されたプログラムを実行する。これにより、前述したあるいは以降に述べる各種制御や処理が行われる。これらの各装置は、前記通信ポート１００−２，通信ポート１−２，通信ポート１−３，通信ポート２−２，通信ポート２−３，通信ポート３−２を介して直列にライン状（インライン状）に接続されている。オンライン処理の場合には、画像形成装置１００のＣＰＵ１００−１と通信を行い、画像形成装置１００のＣＰＵ１００−１から出力される制御情報に基づいてＣＰＵ１００−１の制御下で各ＣＰＵ１−１，２−１，３−１が動作する。

なお、本実施形態でインラインと言うのは、画像形成からシート処理、中綴じ処理、あるいは冊子背面処理が１つの用紙の流れの中で処理されることを意味している。また、制御情報には、前記シート束ＳＢ情報が含まれ、シート束ＳＢ情報には、さらに、枚数情報、紙厚情報、サイズ情報、又は特殊紙情報のうちの少なくとも枚数情報と紙厚情報が含まれる。また、特殊紙情報が含まれる場合には、特殊紙の種類を判別するためのＯＨＰ、ラベル紙、コーティング紙、折りを施した異形紙、又はミシン目付き紙であることを示す情報が付加される。

また、画像形成装置１００、シート後処理装置１、中綴じ装置２、背部形成装置３のＣＰＵ１００−１，ＣＰＵ１−１，ＣＰＵ２−１，ＣＰＵ３−１、図示しないＲＯＭ、ＲＡＭを含む記憶装置、ＭＦＰ１００の操作パネル１０５などはコンピュータで背面形成処理を実行させる際の資源として機能する。

図２０はシート束ＳＢの枚数や厚さなどの冊子条件に対する必要加圧力について説明するための図で、冊子を構成するシート枚数と必要な加圧力との関係が実験値で示されている。縦軸が目標とする冊子仕上り厚さにするための加圧挟持板３２５，３２６の必要加圧力（Ｎ）で、横軸が冊子を構成するシートの枚数（枚）を示している。図２０において実線は用紙厚８０ｇ／ｍ^２の、破線が用紙厚１２８ｇ／ｍ^２のそれぞれ実験データであり、必要加圧力は加圧時間一定の場合である。同図から紙厚が厚くなれば必要加圧力は高くなり、枚数が多くなれば当然のことながら必要加圧力は上昇することが分る。

図２１は、加圧に要する時間と冊子仕上り高さについて説明するための図である。縦軸が冊子の仕上り厚さ、横軸が一定の挟持加圧力で加圧する時間を表す。同図は冊子の背面部を平坦に形成する際、単純に一定の圧力で冊子背部を加圧挟持し、その状態を維持する場合の特性（加圧時間曲線ＣＰＴ−実線）と、冊子の背面部（折り部）に繰り返し屈曲を与え、繊維をほぐすことにより仕上り厚さを低減させる場合の特性（加圧繰返し曲線ＣＰＮ−破線）２つの場合について示している。縦軸は冊子の仕上り厚さ（ｍｍ）であり、横軸は加圧時間（秒）、あるいは加圧繰返し回数（回）である。後者では、冊子背面部に対する加圧挟持と冊子背面部からの離間を繰り返すことによって、冊子の背面部（折り部）に繰返し屈曲を与え、繊維をほぐすことにより仕上り厚さを低減させる加圧と加圧解除を繰返して背面形成を行った時間を、前記加圧時間と同じ時間経過でグラフ化している。図２１からは、加圧時間を増加させると緩やかに冊子仕上り厚さが低減されていくことが分る。また、同じ時間でも加圧と加圧解除を繰返して成形する方が、仕上り厚さは大きく低減されることも分る。

ここで、冊子の背面部を加圧挟持するのに要するエネルギについて考える。すなわち、冊子の背面部を加圧挟持する場合、加圧力の上昇に比例してエネルギ消費が大きくなる。一方、一定の加圧力で挟持している状態を維持する場合、加圧挟持板３２５，３２６の移動にネジ機構やカム機構を用いるようにすると、エネルギの消費を抑えることができる。つまり、許される限り小さな加圧力で、長時間加圧することがエネルギ消費の点では、一番効率が良いことが分る。

しかしながら、画像形成装置１００、シート後処理装置１、中綴じ製本装置２、背面形成装置３と連結されたシステムにおいて、システムの処理能力を最大限生かすようにするには、突き当て板３３０に突き当てた状態で加圧挟持板３２５，３２６によってシート束ＳＢの背部を挟持する加圧時間が制限される。このように加圧時間が制限を受けた場合、システムを停止させないで背部形成を行うためには、
１）挟持加圧力を上昇させる（加圧時間設定モード）。
２）繰返し回数を多くする（加圧繰返し回数設定モード）。
の２つの制御動作モードで処理する必要がある。１）の「挟持加圧力を上昇させる」のは図２０に示した特性に基づいて処理するもので、２）の「繰返し回数を多くする」のは図２１に示した特性に基づいて処理するものである。いずれかの処理（制御動作モード）を選択して背面形成処理を行うと、システムの動作を停止させないで目標とする冊子の仕上り厚さを達成することができる。

以下、図２２及び図２３を参照して、画像形成装置１００と連結された製本システムでシステムを停止させることなく動作させて目標とする冊子の背面部の仕上り厚さを達成する動作の一例について説明する。

前記１）あるいは２）のいずれかの処理（制御動作モード）の切り替えに際しては、背面形成装置３は、冊子を構成する画像形成装置１００からの情報、すなわち、紙厚、枚数、用紙幅、特殊紙（ＯＨＰ、ラベル紙、コーティング紙、折りを施した異形紙、又はミシン目付き紙）の各情報を用いる。

図２２は図２０に対応した冊子を構成する枚数と必要加圧力との関係を示す図である。図２２では、第１段階として冊子を構成する枚数と加圧力で基準ポイントＳＴを選択する。基準ポイントＳＴは、基準枚数ＭＳＴと基準加圧力ＰＳＴにより決定され、図２２の例では、最小枚数と最小枚数時の加圧力を基準ポイントＳＴに設定している。しかし、全体のバランスを考慮して対応可能枚数の中央値付近を基準ポイントＳＴとして選択し、設定することもできる。

図２２では前述のように、８０ｇ／ｍ^２紙の実験データに基づいて○で囲った部分の先端のポイントを基準ポイントＳＴとして基準枚数ＭＳＴと基準加圧力ＰＳＴを決定している。基準ポイントＳＴは実際には、紙厚と用紙幅の情報に基づいて設定され、また、変更される。以下、実線で示した８０ｇ／ｍ^２紙の条件を例にとって説明をする。

第２段階として、図２２のデータ測定時の加圧時間を基準加圧時間ＴＳＴとして図２３の特性のグラフに転記すると、○で囲った基準ポイントＳＴでは、基準加圧時間ＴＳＴ時の冊子仕上り厚さは目標の値ＴＧと合致する。当然のことながらシステムで許容できる加圧時間ＲＴより基準加圧時間ＴＳＴが短いという関係にある。

図２４は枚数が少数枚のときの冊子枚数と加圧力の関係を示す図で、少数枚時の必要加圧力を○で囲ってある。この例では、基準枚数ＭＳＴが最小枚数、基準加圧力ＰＳＴが最小枚数時の加圧力として基準ポイントＳＴを設定しているので、基準ポイントにおける基準加圧力に対して加圧力が不足（ΔＰ１）していることが分る。エネルギの消費を抑制するために、基準加圧力ＰＳＴのまま加圧時間を増やすことにより目標とする冊子仕上り厚さを達成させるには、図２５に示した目標とする仕上り厚さＴＧのラインと加圧時間曲線ＣＰＴが交わる加圧時間設定値Ｔ１にすれば良い。ここで、この加圧時間設定値Ｔ１がシステムで許容できる加圧時間ＲＴより小さいことを確認し、小さければこの設定値Ｔ１に加圧時間を決定する。なお、図２５の特性のグラフは図２３のグラフと同様に、図２４のデータ測定時の加圧時間を基準加圧時間ＴＳＴとして転記したものである。

図２６は多数枚のときの冊子枚数と加圧力の関係を示す図で、多数枚時の必要か圧力を○で囲ってある。この図から少数枚時より加圧力の不足分（ΔＰ２）が大きい（ΔＰ１＜ΔＰ２）ことが分る。このことから、多数枚時には基準加圧力ＰＳＴの値から加圧時間を長く取る必要性があることが分る。

そこで、図２７に示すように、図２６のデータ測定時の加圧時間を基準加圧時間ＴＳＴとして図２７の特性のグラフに転記すると、目標とする仕上り厚さＴＧのラインと加圧時間曲線ＣＰＴの交わるポイントがシステムで許容できる加圧時間ＲＴを越えてしまっている。すなわち、システムで許容できる加圧時間ＲＴと目標とする仕上り厚さＴＧの交点はＡであり、この交点Ａの処理条件では、システムで許容できる加圧時間ＲＴ内では、目標とする冊子仕上り厚さＴＧに届かないことを示している。このことは、少数枚の場合では、加圧時間の設定で対応可能であったが、多数枚の場合には加圧時間の設定だけでは対応不能であることを示している。

一方、加圧繰返し曲線ＣＰＮを見ると、目標とする仕上り厚さＴＧのラインと加圧繰返し曲線ＣＰＮの交わるポイントＢがシステムで許容できる加圧時間ＲＴを越えていないことが分る。そこで、このように加圧時間で対応不能の場合には、加圧繰返し曲線ＣＰＵを使用する設定方法を選択しこの加圧繰返し回数を回数設定値Ｔ２とし、この設定値Ｔ２に基づいて加圧の繰返し回数を決定する。

以上のような方法で冊子情報毎に実験データを基に設定値を決定し、冊子情報に合せて動作モードを切り替える。

概念的には、図２０ないし図２７に示したような特性を利用して動作モードを切り替えるが、動作モードの切り替えにはシート厚、加圧時間、シート枚数、画像形成装置の処理能力などによって種々の組み合わせがある。そこで、実際には、これらの相違に応じて適切な処理条件を選択し、実行することになる。

図２８ないし図３１は前記１）あるいは２）のモード設定のための判定条件を表形式で示す図、図３２ないし図３４は前記判定条件を使用して冊子の条件に応じ、システムの動作を停止させないで目標とする冊子の仕上り厚さを達成ためのモード設定の処理手順を示すフローチャートである。なお、図２８はシート厚によるモードの設定条件を判定表１として、図２９は前記モード設定条件と枚数による加圧時間設定モードの判定条件を判定表２として、図３０は加圧繰返し回数設定モードの判定条件を判定表３として、図３１は枚数毎の加圧上限時間の判定条件を判定表４としてそれぞれ示す。

図２８に示した判定表１は、シートの厚みとモード設定との関係を判定するためのもので、ここでは、シート厚を、８０ｇ／ｍ^２と１２８ｇ／ｍ^２を閾値として３つに分けている。すなわち、
Ｔ≦８０ｇ／ｍ^２ の場合 モード設定はＡ
８０ｇ／ｍ^２＜Ｔ≦１２８ｇ／ｍ^２ の場合 モード設定はＢ
１２８ｇ／ｍ^２＜Ｔ の場合 モード設定はＣ
である。

図２９に示した判定表２は、枚数による加圧時間設定モードにおける加圧時間を判定するもので、モードＡ（図２９（ａ））では、
シート枚数 加圧時間
１〜５ １秒
６〜１０ ３秒
１１〜１５ ７秒
１６〜２０ １２秒
に設定され、モードＢ（図２９（ｂ））では、
シート枚数 加圧時間
１〜５ ２秒
６〜１０ ５秒
１１〜１５ １０秒
１６〜２０ １５秒
に設定されている。

図３０に示した判定表３は、枚数による加圧繰返し回数設定モードにおける繰返し回数を判定するもので、モードＡ（図３０（ａ））では、
シート枚数 加圧繰返し回数
１〜５ ２回
６〜１０ ２回
１１〜１５ ３回
１６〜２０ ４回
に設定され、モードＢ（図３０（ｂ））では、
シート枚数 加圧繰返し回数
１〜５ ２回
６〜１０ ３回
１１〜１５ ４回
１６〜２０ ５回
に設定されている。

図３１に示した判定表は、接続可能な本体の処理能力に対する枚数毎の加圧上限時間を判定するもので、画像形成装置本体が１３０ＰＰＭ（枚／分）の装置（図３１（ａ））では、
シート枚数 加圧時間上限
１〜５ １秒
６〜１０ ３秒
１１〜１５ ５秒
１６〜２０ ７秒
に設定され、９０ＰＰＭの装置（図３１（ｂ））では、
シート枚数 加圧時間上限
１〜５ １．５秒
６〜１０ ４．５秒
１１〜１５ ７．５秒
１６〜２０ １０．５秒
に設定され、６０ＰＰＭの装置（図３１（ｃ））では、
シート枚数 加圧時間上限
１〜５ ２秒
６〜１０ ６秒
１１〜１５ １０秒
１６〜２０ １４秒
に設定されている。

なお、ここでは、モード設定に際し、図２８に示したようにシートの厚みを例示しているが、この他に、ＯＨＰ、ラベル紙、コーティング紙、折りを施した異形紙、又はミシン目付き紙などの各々について、予めＡ，Ｂ，Ｃのモードを設定しておく。これにより、画像形成装置１のＣＰＵ側からの特殊紙情報に基づいて前記モードのいずれかが選択できる。また、図２８ないし図３１の設定に際し、シートのサイズ情報を入れて、さらに細かく設定することも可能である。

図３２はモード判定の処理手順を示すフローチャートであり、前記判定表１から４（図２８〜図３１）を使用する。すなわち、背面処理装置３のＣＰＵ３−１は、画像形成装置１００のＣＰＵ１００−１からシートの厚み情報を取得すると（ステップＳ１０１）、判定表１（図２８）を使用してシートの厚みに応じたモードを判定する（ステップＳ１０２）。この判定でＣと判定された場合、シート厚は１２８ｇ／ｍ^２より大きく、本実施形態における厚み仕様外として処理不能であることを画像形成装置１００本体のＣＰＵ１００−１に通知する。

モードＣ以外であれば、判定結果のモードであるＡモードかＢモードのいずれかを選択し（ステップＳ１０４）、処理枚数情報を画像形成装置１００のＣＰＵ１００−１から取得する。シート処理枚数を取得すると、判定表２（図２９）を参照してシート枚数による加圧時間を判定し（ステップＳ１０６）、判定結果に応じて加圧時間を選択する（ステップＳ１０７）。一方、判定表４（図３１）を参照してシート枚数による加圧上限時間を判定し（ステップＳ１０８）、判定結果に基づいて上限時間を選択する（ステップＳ１０９）。そして、ステップＳ１１０で、ステップＳ１０７で選択された加圧時間とステップＳ１０９で選択された上限時間を取得し、取得した加圧時間が上限時間以下かどうかを判定する（ステップＳ１１１）。

この判定で、加圧時間が上限時間以下であれば（ステップＳ１１１−Ｙｅｓ）、加圧時間設定モードで加圧時間を選択し（ステップＳ１１２）、その選択された時間とモードと処理条件を決定する（ステップＳ１１３）。

これに対し、加圧時間が上限時間を超えていれば（ステップＳ１１１−Ｎｏ）、加圧繰返しモードを選択し（ステップＳ１１４）、処理枚数情報を取得した（ステップＳ１１５）後、判定表３（図３０）を参照してシート枚数による加圧繰返し回数を判定し（ステップＳ１１６）、判定結果を繰返し回数として選択し（ステップＳ１１７）、その選択された回数とモードに処理条件を決定する（ステップＳ１１８）。

図３３は、シート厚７０ｇ／ｍ^２、１０枚中綴じであって、１３０ＰＰＭの処理能力を有する画像形成装置に接続して背面形成処理を実行するときのモード判定処理の処理手順を示すフローチャートである。

図３３において、背面処理装置３のＣＰＵ３−１は、画像形成装置１００のＣＰＵ１００−１からシートの厚み情報を取得すると（ステップＳ１０１）、判定表１（図２８）を使用してシートの厚みに応じたモードを判定する（ステップＳ１０２）。ここでは、シートの厚みは７０ｇ／ｍ^２であるので、判定表１で判定されたモードはＡである。そこで、ステップＳ１０４ａでＡモードを選択し、処理枚数情報を画像形成装置１００のＣＰＵ１００−１から取得する。シート処理枚数は１０枚であることから、判定表２（図２９）を参照してシート枚数による加圧時間を判定し（ステップＳ１０６）、加圧時間３秒を選択する（ステップＳ１０７ａ）。一方、判定表４（図３１）を参照してシート枚数による加圧上限時間を判定し（ステップＳ１０８）、上限時間３秒を選択する（ステップＳ１０９ａ）。そして、ステップＳ１１０で、ステップＳ１０７ａで選択された加圧時間３秒とステップＳ１０９ａで選択された上限時間３秒を取得し、取得した加圧時間が上限時間以下かどうかを判定する（ステップＳ１１１ａ）。

この判定では、加圧時間と上限時間がともに３秒で等しいため、加圧時間が上限時間以下となり（ステップＳ１１１ａ−Ｙｅｓ）、加圧時間設定モードで加圧時間３秒が選択される（ステップＳ１１２ａ）。その結果、ステップＳ１１３ａにおいて、シート枚数がＡモード、加圧時間設定モード、加圧時間３秒が処理条件として決定される。

図３４は、シート厚９０ｇ／ｍ^２、１５枚中綴じであって、９０ＰＰＭの処理能力を有する画像形成装置に接続して背面形成処理を実行するときのモード判定処理の処理手順を示すフローチャートである。

図３４において、背面処理装置３のＣＰＵ３−１は、画像形成装置１００のＣＰＵ１００−１からシートの厚み情報を取得すると（ステップＳ１０１）、判定表１（図２８）を使用してシートの厚みに応じたモードを判定する（ステップＳ１０２）。ここではシートの厚みは９０ｇ／ｍ^２であるので、判定表１で判定されたモードはＢである。そこで、ステップＳ１０４ｂでＢモードを選択し、処理枚数情報を画像形成装置１００のＣＰＵ１００−１から取得する。シート処理枚数は１５枚であることから、判定表２（図２９）を参照してシート枚数による加圧時間を判定し（ステップＳ１０６）、加圧時間１０秒を選択する（ステップＳ１０７ｂ）。一方、判定表４（図３１）を参照してシート枚数による加圧上限時間を判定し（ステップＳ１０８）、上限時間７．５秒を選択する（ステップＳ１０９ｂ）。そして、ステップＳ１１０で、ステップＳ１０７ｂで選択された加圧時間とステップＳ１０９ｂで選択された上限時間を取得し、取得した加圧時間が上限時間以下かどうかを判定する（ステップＳ１１１ｂ）。

この判定で、加圧時間が１０秒、上限時間が７．５秒なので、この判定はＮｏとなり、背面処理装置３のＣＰＵ３−１は加圧繰返しモードを選択する（ステップ１１４）。次いで、処理枚数情報として１５枚という情報を取得した（ステップＳ１１５ｂ）、後、判定表３（図３０）を参照してシート枚数による加圧繰返し回数を判定する（ステップＳ１１６）。この判定で判定表３から繰返し回数として４回を選択し（ステップＳ１１７ｂ）、前記シート厚のモードであるＢモード、加圧繰返しモード、繰返し回数４回を処理条件として決定する（ステップＳ１１８ｂ）。

このようにして図３２のモード判定のフローチャートを使用して最終的な処理モードを決定すると、画像形成装置１等と連結されたシステムでシステムを停止させることなく動作させて目標とする冊子の背部の仕上り厚さを達成することができ、効率的な冊子の作成と冊子背部（背面）の平坦化処理が可能となる。

また、前記説明では第１段階で紙厚情報により基準加圧力を決定したが、第１段階で加圧繰返し方法の選択と回数を決定し、第２段階で枚数情報によって加圧時間を決定するようにすることもできる。また、システムで許容できる加圧時間を越えてしまう場合は、挟持加圧力を大きくすることにより、目標とする仕上り厚さを達成するように冊子情報毎に実験データを基に設定値を決定し、冊子情報に合せて動作モードを切り替えるようにすることもできる。

以上のように、本実施形態によれば、用紙の枚数、紙厚、種類によって加圧力や繰返し回数などの効率的な加工条件を選択し、シート束（冊子）に背面処理を行って背部に平坦面を形成するので、必要最低限のエネルギと時間消費で効率よく冊子の膨らみの低減加工を行うことができる。

なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された発明の技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。

１ シート後処理装置
３ 背面形成装置
３−１ 背面形成装置のＣＰＵ
１００ 画像形成装置
３１１ 上搬送ベルト
３１２ 下搬送ベルト
３２０ 上補助挟持板
３２１ 下補助挟持板
３２５ 上加圧挟持板
３２６ 下加圧挟持板
３３０ 突き当て板
ＳＢ シート束
ＳＢ１ 折り目部先端

特開２００１−２６０５６４号公報 特開２００７−２３７５６２号公報

Claims (8)

1. 中折りされたシート束の折り部先端側を平坦状の背面形状に形成する背面形成装置であって、
   前記シート束の折り部先端側及びシート束の両面側から押し潰すことにより前記背面形状に形成する背面形成手段と、
   複数の制御動作モードを有し、当該制御動作モードに基づいて前記背面形成手段を動作させる制御手段と、
   を備え、
   前記制御動作モードが、
   前記シート束の構成情報の１つに基づいて設定される第１の動作モードと、
   前記第１の動作モードで選択された１つのモード及び前記シート束の構成情報の他の１つに基づき、前記背面形成手段による加圧時間を設定する第２の動作モードと、
   前記第１の動作モードで選択された１つのモード及び前記シート束の構成情報の他の１つに基づき、前記背面形成手段による加圧繰返し回数を設定する第３の動作モードと、
   を含み、
   前記制御手段は、前記シート束の構成情報に基づいて前記制御動作モードを選択することを特徴とする背面形成装置。
2. 中折りされたシート束の折り部先端側を平坦状の背面形状に形成する背面形成装置であって、
   前記シート束の折り部先端側及びシート束の両面側から押し潰すことにより前記背面形状に形成する背面形成手段と、
   複数の制御動作モードを有し、当該制御動作モードに基づいて前記背面形成手段を動作させる制御手段と、
   を備え、
   前記複数の制御動作モードは、前記背面形成手段によって最低限必要な加圧時間だけシート束を加圧する加圧時間設定モードと、前記背面形成手段によって最低限必要な加圧回数だけシート束を繰り返し加圧する加圧繰返し回数設定モードを含み、
   前記制御手段は、前記シート束の構成情報に基づいて前記制御動作モードを選択することを特徴とする背面形成装置。
3. 請求項１記載の背面形成装置であって、
   前記シート束の構成情報の１つが紙厚情報であり、
   前記シート束の構成情報の他の１つが枚数情報であること
   を特徴とする背面形成装置。
4. 請求項１記載の背面形成装置であって、
   前記制御動作モードが、前記加圧時間の上限を前段から搬入されるシートの単位時間あたりの搬送枚数によって設定する第４の動作モードをさらに含むこと
   を特徴とする背面形成装置。
5. 請求項４記載の背面形成装置であって、
   前記制御手段は、
   前記シート束の構成情報に基づいて前記第１の動作モードのうちの１つのモードを選択し、
   前記選択された１つのモードに基づいて第２の動作モードにおける加圧時間と第４の動作モードにおける加圧時間の上限時間を取得し、
   前記第２の動作モードにおける加圧時間と前記第４の動作モードにおける加圧時間の上限時間を比較し、
   第３の動作モードで両者の大小に応じて加圧時間と加圧繰返し回数を設定すること
   を特徴とする背面形成装置。
6. 請求項１記載の背面形成装置であって、
   前記背面形成手段は、
   前記シート束を搬送する搬送手段と、
   前記シート束の折り部を突き当てる突き当て手段と、
   前記シート束を厚み方向で挟持する第１及び第２の押圧挟持手段と、
   前記シート束を排紙トレイへ排出する排出手段と、
   を備え、
   シート搬送方向の上流側から下流側に前記搬送手段、前記第１の押圧挟持手段、前記第２の押圧挟持手段、前記突き当て手段、前記排出手段が順に配置され、
   前記制御手段は、前記搬送手段、前記突き当て手段、前記第１及び第２の押圧挟持手段を制御するとともに、前記搬送手段によって中折りされたシート束の先端の折り部を突き当て手段に突き当て、前記第１の押圧挟持手段によって当該シート束の上流側を挟持して折り部に膨らみを形成させ、当該シート束の膨らみを前記第２の押圧挟持手段によって挟持して、前記背面形状を形成すること
   を特徴とする背面形成装置。
7. 請求項１記載の背面形成装置と、
   画像形成装置とを備えていることを特徴とする画像形成システム。
8. 中折りされたシート束の折り部先端側を平坦状の背面形状に形成する背面形成方法であって、
   シート束の折り部先端側及びシート束の両面側から押し潰すことにより前記背面形状に形成する背面形成手段を有し、
   前記シート束の構成情報に基づいて複数の動作モードから最も効率の良い動作モードを選択して前記背面形成手段を動作させ、前記シート束の背面を平面形状に形成する工程を備え、前記複数の動作モードが、
   前記シート束の構成情報の１つに基づいて設定される第１の動作モード、
   前記第１の動作モードで選択された１つのモード及び前記シート束の構成情報の他の１つに基づき、前記背面形成手段による加圧時間を設定する第２の動作モード、及び
   前記第１の動作モードで選択された１つのモード及び前記シート束の構成情報の他の１つに基づき、前記背面形成手段による加圧繰返し回数を設定する第３の動作モード、
   であり、
   前記シート束の背面を平面形状に形成する工程が、
   前記シート束の構成情報に基づいて前記第１の動作モードのうちの１つのモードを選択する第１の工程、
   前記選択された１つのモードに基づいて第２の動作モードにおける加圧時間及び前段から搬入されるシートの単位時間あたりの搬送枚数によって設定される加圧時間の上限時間を取得する第２の工程、
   前記第２の動作モードにおける加圧時間と前記加圧時間の上限時間から第３の動作モードにおける加圧繰返し回数を設定する第３の工程、
   を含むこと
   を特徴とする背面形成方法。」

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