JP5793952B2 - シート処理装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、シート処理装置及び画像形成システムに係り、特に用紙、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）を綴じ処理した後、折り処理を施し、冊子とした後、所定の処理を施すシート処理装置及びこのシート処理装置を備えた画像形成システムに関する。

画像形成装置本体の下流側へ配置され、出力される記録紙などに綴じなどの後処理を施すシート処理装置は広く知られている。昨今その機能は多機能化され、従来の端面綴じに加えて中綴じ、製本処理も一般化している。この中綴じ、製本処理では、さらにアウトプット品質の向上のため、製本処理後に、製本した冊子の端部を断裁装置によって断裁するものもある。

このような断裁装置では、断裁処理を行う過程で、冊子はベルト等の搬送手段によって搬送され、冊子のサイズ、断裁量等に合わせて設置された突き当てストッパに当接させて位置を合わせる。その後、押圧手段により押圧して冊子を固定し、断裁ユニットにより冊子の端部を断裁する。これにより、製本された冊子は端部が切り揃えられた状態となる。

しかし、従来の断裁装置では、冊子が位置決めストッパに当接した状態でベルト等の搬送手段が回転しているため、表面シートにたわみが生じ、このまま冊子を固定して断裁処理を行うと、処理後の端部にズレが生じてしまう。また、押圧手段にて、冊子の膨らみを潰し、押圧する過程で、冊子表面あるいは背表紙側にたわみが生じ、さらには冊子が前後に動いてズレた状態で押圧されることがある。このまま断裁処理を行うと処理後の冊子の端部にズレが生じてしまうことになる。

そこで、このようなたわみを生じさせないようにして断裁する装置として、例えば特許文献１（特開２００４−１９６４９４号公報）記載の発明が公知である。この発明は、折り処理を行った後のシートを束押さえ部材で押さえて固定する前に、シートの背表紙側（例えば折り処理を施された側の端部）から、板、又はローラ等により、徐々に押圧力をかけつつ端面方向に移動するようにして、押さえられた位置とシート背表紙側との間にたわみが生じないようにしたものである。

しかし、特許文献１記載の発明は、冊子のたわみは矯正できるが、冊子を保持するために押圧力をかけるとき、冊子が端面方向に動くおそれがある。もしも冊子が端面方向に動き、その状態で冊子を断裁すると、断裁した面が斜めの状態で切り揃えられることになる。このように切り揃えられると、たわみの矯正はできたとしても、断裁精度の向上を図ることができない。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、たわみの発生を抑制するとともに冊子押圧時のズレの発生を防止し、精度のよいシート処理を可能とすることにある。

前記課題を解決するため、本発明は、シート束を折って形成された冊子を搬送する搬送手段と、前記冊子に対して予め設定された処理を施す処理手段と、前記シート処理手段によって前記処理を施す際、前記冊子を搬送するに足る第１の間隔、前記処理手段による処理前に前記冊子を整合する際に、当該冊子が移動可能な第１の間隔より狭い第２の間隔、及び前記処理手段によって処理するときに前記冊子を押さえ、保持する第２の間隔より狭い第３の間隔に前記間隔を変更し、前記冊子を保持する冊子保持手段と、前記処理手段で処理する際に冊子を押圧し、固定する押圧手段と、前記処理手段の冊子搬送方向下流側に配置され、冊子先端が当接して当該冊子を位置決めするための位置決め手段と、前記冊子の小口側に当接し、当該冊子を前記位置決め手段側に押して前記冊子先端を当該位置決め手段に突き当てて整合する整合手段と、を備え、前記搬送手段は前記冊子先端が前記位置決め手段の所定量手前に達した位置で前記冊子を停止させ、前記整合手段は前記第２の間隔の状態で前記停止した位置から前記冊子を押して、前記冊子先端を前記位置決め手段に突き当てるシート処理装置を特徴とする。

本発明によれば、たわみの発生を抑制するとともに冊子押圧時のズレの発生を防止し、精度のよいシート処理が可能となる。

本発明の実施形態における画像形成装置と、複数のシート処理装置とからなる画像形成システムのシステム構成を示す図である。 図１における中綴じ装置２の詳細な構成を示す図である。 シート後処理装置の動作説明図で、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、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、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、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、シート束の中折り終了後の排紙時の状態を示す。 図１におけるシート処理装置としての断裁装置の詳細な構成を示す図である。 断裁装置の断裁処理動作を示す動作説明図で、冊子が断裁装置内に搬入された直後の状態を示す。 断裁装置の断裁処理動作を示す動作説明図で、搬入後停止した冊子を一定の厚さまで押さえ付ける動作を示す。 断裁装置の断裁処理動作を示す動作説明図で、冊子の搬送方向を整合する整合動作を示す。 断裁装置の断裁処理動作を示す動作説明図で、冊子を押圧して固定するときの動作を示す。 断裁装置の断裁処理動作を示す動作説明図で、冊子整合後に断裁するときの動作を示す。 断裁装置の断裁処理動作を示す動作説明図で、断裁終了後の動作を示す。 本発明の実施形態における画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。 断裁装置で実行される押圧処理及び断裁処理の処理手順を示すフローチャートである。

本発明は、冊子の上下に上下方向に移動可能な一対のガイド手段を備え、シートを送る過程においてその間隔を相対的に変更可能とし、前記ガイド手段の間隔を変化させながらシートを搬送し、整合し、固定することを特徴としている。断裁処理は、固定後に実行される。

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画像形成装置と、複数のシート処理装置とからなる画像処理システムのシステム構成を示す図である。本実施形態では、画像形成装置ＰＲの後段に第１ないし第３のシート後処理装置１，２，３がこの順で連結されている。

第１のシート後処理装置１は、画像形成装置ＰＲからシートを１枚ずつ受け取り、順次重ね合わせ整合し、シート束を作成するスタック部を有するシート束作成機能を有するシート後処理装置で、シート束排紙ローラ１０から後段の第２のシート処理装置にシート束を排紙する。第２のシート後処理装置２は、搬送されてきたシート束を受け取り、中綴じ中折りを施す中綴じ製本装置である（以下、第２のシート後処理装置について中綴じ製本装置とも称する）。

中綴じ製本装置２は製本した冊子を第３のシート処理装置３に排紙する。第３のシート処理装置３は、搬送されてきたシートの小口を断裁する断裁装置である（以下、第３のシート後処理装置について断裁装置とも称する）。断裁装置３で断裁処理された冊子は、そのまま装置外に排紙され、図示しない排紙トレイに積載される。あるいは、この後段にさらにシート処理装置が連結されていれば、そのまま当該シート処理装置に排紙される。画像形成装置ＰＲは入力された画像データ、若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、あるいは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などがこれに相当する。

図２は図１における中綴じ装置２の詳細な構成を示す図である。同図において、中綴じ装置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、画像形成装置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若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、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によって支持されるともに、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の可動範囲は、中綴じ装置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１の操作パネルＰＮ（図１５参照）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。なお、ソレノイドに代えてモータ駆動でもよい。

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）の揃え動作が、また、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それぞれ実行され、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。

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、シート後処理装置２の制御回路２５０のＣＰＵ２５１によって実行される（図１５参照）。

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、簡易製本された冊子ＢＴが形成される。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に示すように冊子ＢＴとして折りローラ対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、冊子ＢＴ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よい。なお、これらの制御も前記制御回路２５０のＣＰＵ２５１によって実行される。

図８は断裁装置３の詳細な構成を示す図である。
同図において、断裁装置３には、冊子の搬送路３００（矢印は搬送中心を示す）に沿って上流側から、搬送部３００ａ、断裁部３００ｂ、整合部３００ｃが設けられている。

搬送部３００ａは断裁処理装置入口部に当たり、入口ガイド板３０１ａ、上下の搬送コロ対３０２，３０３及び冊子ＢＴの搬送方向（小口側）を整合するためのジョガー３１９を備えている（図１１参照）。搬送部３００ａは、冊子受入口３０１の入口ガイド板３０１ａから中綴じ装置２の下排紙ローラ２３１によって中折り中綴じされた冊子ＢＴを受け入れる。なお、搬送コロ対３０２，３０３に代えて、冊子ＢＴを所定圧で挟持し、搬送可能な上下に配置された搬送ベルト対を使用することもできる。

断裁部３００ｂには、搬送路３００を挟んで断裁刃と押圧部が設けられている。断裁刃は、断裁上刃３０５と断裁下刃３０７とが対となって搬送路３００の上下に対向して配置されている。断裁上刃３０５は可動、断裁下刃３０７は固定である。固定側の断裁下刃３０７上に位置した冊子ＢＴに対して可動側の断裁上刃３０５が下降し、両者の間で冊子ＢＴの小口側を断裁する。また、断裁された冊子屑を受ける屑受け３２０が段裁部３００ｂの下方に設けられている。

押圧部は、可動側の押圧部材３０６と固定側であるベース３０８とからなり、搬送路３００を挟んで前者は上側、後者は下側にそれぞれ配置されている。ベース３０８の冊子搬送方向最上流側の縁部には、前記断裁下刃３０７が固定されている。固定位置は、前記断裁上刃３０５の刃先と断裁下刃３０７の刃先で断裁可能な位置に設定されている。断裁上刃３０５は図示しない駆動機構によって断裁下刃３０７を越える位置まで下側に駆動され、冊子ＢＴを受け入れる際に障害にならない位置まで上側に駆動される。上側の待機位置が初期位置となる。

ベース３０８の上側に位置する押圧部材３０６は、図示しない駆動機構によって上下方向に駆動され、断裁上刃３０５が下降して冊子ＢＴを断裁する際に冊子ＢＴをベース３０８側に断裁刃３０５の近傍で押圧して保持する機能を有する。なお、断裁上刃３０５及び押圧部材３０６はそれぞれモータ及び当該モータと連結された減速機構を用いた図示しない駆動機構により駆動されるが、モータと減速機構に代えて油圧により上下方向に駆動するように構成することもできる。

整合部３００ｃは、搬送路３００を挟んで下側に位置する下部ユニット３００ｃ１及び上側に位置する上部ユニット３００ｃ２ａを含む。下部ユニット３００ｃ１は、固定側の第１の搬送ベルト３１０、位置決めストッパ３１７及びガイド板３１８を備える。第１の搬送ベルト３１０は、駆動プーリ３０９ａと従動プーリ３０９ｂとの間に掛け渡されている。第１の搬送ベルト３１０の上面はベース３０８の上面と同一平面上に位置し、冊子ＢＴの搬送の基準面としても機能する。

上部ユニット３００ｃ２は、第２の搬送ベルト３１２、駆動プーリ３１１ａ、従動プーリ３１１ｂ、支持部材３１３、ガイド軸３１５、加圧プレート３１６及び圧縮バネ３１４を含む。第２の搬送ベルト３１２は駆動プーリ３１１ａと従動プーリ３１１ｂとの間に掛け渡されている。支持部材３１３は、第２の搬送ベルト３１２、駆動プーリ３１１ａ及び従動プーリ３１１ｂを一体的に支持する。ガイド軸３１５は支持部材の３１３の上面に取り付けられ、加圧プレート３１６が上下方向に移動可能に装着されている。また、支持部材３１３と加圧プレート３１６との間のガイド軸３１５には、両者が互いに離れる方向に弾性力を付与する圧縮バネ３１４が装着されている。第２の搬送ベルト３１２、駆動プーリ３１１ａ、従動プーリ３１１ｂ、支持部材３１３、ガイド軸３１５、及び加圧プレート３１６は上部ユニット１０１ａとして一体的に上下動可能であり、第１の搬送ベルト３１０の上面と第２の搬送ベルト３１２の下面との間の間隔を相対的に変更することができる。

この構成により、第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２間で冊子ＢＴを挟み込む際には、両者の間隔を狭めることができる。その際、加圧プレート３１６と支持部材３１３間の間隔も変更可能となっているので、第２の搬送ベルト３１２によって冊子ＢＴの上面を押さえた後、さらに加圧プレート３１６を下降させると、圧縮バネ３１４がさらに圧縮され、冊子ＢＴの保持力、あるいは押圧力をより大きくすることができる。なお、上部ユニット３００ｃ２の図示しない上下方向の駆動機構は、直接的には加圧プレート３１６を上下方向に移動させるモータと動力伝達機構と上下方向のガイドを含み、加圧プレート３１６と支持部材３１３間の初期間隔のまま加圧プレート３１６を上下方向に移動させると、上部ユニット３００ｃ２全体が上下方向に移動する。また、第２の搬送ベルト３１２が冊子ＢＴの上面に接触した状態で、さらに加圧プレート３１６を下方に移動させると、その分、圧縮バネ３１４が圧縮され、圧縮バネ３１４による加圧力が生じる。この加圧力が冊子ＢＴの保持力若しくは押圧力となる。

第１の搬送ベルト３１０は、第２の搬送ベルト３１２とともに、冊子ＢＴを搬送する機能と、シート整合時のガイドとしての機能も有する。第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２は冊子整合時のガイドとしての機能も兼ねるため、冊子ＢＴと接する面のシートとの摩擦係数が低くなるような材質を使用し、かつ、両搬送ベルト３１０，３１２の摩擦係数は同程度に設定されている。これにより、押圧時に冊子上部、下部にかかる力が低く、かつ、上部と下部で同程度となるので、押圧時のズレを低減することができる。

なお、本実施形態においては、第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２にガイド手段としてのガイド機能も持たせているが、図８に示すように下側の第１の搬送ベルト３１０に沿ってガイド板３１８を設け、当該ガイド板３１８にガイドとしての機能を持たせ、冊子ＢＴの搬送機能は搬送ローラなどの他の搬送手段を使用することもできる。その際、ガイド板３１８の上面はベース３０８の上面と同一平面上に位置し、冊子ＢＴの搬送の基準面としても機能する。また、上側の第２の搬送ベルト３１２によって冊子ＢＴをガイド板３１８側に押圧するように構成することも可能である。

また、本実施形態では、下側の第１の搬送ベルト３１０は固定で上側の第２の搬送ベルト３１２側が昇降動作するようになっているが、上側の第２の搬送ベルト３１２側を固定側に、下側の第１の搬送ベルト３１１側を移動側とすること、あるいは、第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２がともに、移動するように構成することもできる。

さらに、整合部３００ｃに設けられた位置決めストッパ３１７は、冊子搬送方向に移動可能な図示しない移動機構を備え、冊子ＢＴのサイズ、断裁量等の情報に基づいて移動機構によって所定の位置に移動し、冊子ＢＴの背側を当接させて位置決めを行う。なお、移動機構はモータとモータの駆動力伝達機構を含む。

図９ないし図１４は、本実施形態における断裁装置の断裁処理動作を示す動作説明図、図１５は本実施形態における画像形成システムの制御構成を示すブロック図、図１６は図９ないし図１４に示した押圧処理及び断裁処理の処理手順を示すフローチャートである。

図１５において、本実施形態に係る画像形成システムでは、図１に示したように画像形成装置ＰＲの後段に第１のシート後処理装置１、第２のシート後処理装置（中折り中綴じ装置）２、及び第３のシート後処理装置（断裁装置）３が連結されている。画像形成装置ＰＲ及び各シート後処理装置１，２，３はそれぞれＣＰＵ（Central Processing Unit)ＰＲ１，１５１，２５１，３５１、ＲＯＭ(Read-Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory)、Ｉ／Ｏインターフェース等を有するマイクロコンピュータをそれぞれ搭載した制御回路ＰＲ０，１５０，２５０，３５０を搭載し、通信ポートＰＲ２，１６１，１６２、２６１，２６２、３６１を介して制御的に直列に接続されている。さらに、第１ないし第３のシート後処理装置１、２，３の制御回路１５０，２５０，３５０のＣＰＵ１５１，２５１，３５１は画像形成装置ＰＲの制御回路ＰＲ０のＣＰＵ＿ＰＲ１をメインＣＰＵとしてこのＣＰＵ＿ＰＲ１の制御下におかれ、サブＣＰＵとして機能する。また、画像形成装置ＰＲにはマン−マシンインターフェースとして機能する操作パネルＰＮが接続され、操作者からの入力及び操作者への表示装置を介しての通知が可能となっている。

すなわち、各シート後処理装置１，２，３の各部は各装置に搭載されたＣＰＵ１５１，２５１，３５１によって制御され、システム的な制御は画像形成装置ＰＲのＣＰＵ＿ＰＲ１によって実行される。なお、各装置で実行される制御は、各装置のＲＯＭに格納されたプログラムコードを各装置のＣＰＵ１５１、２５１，３５１が読み込み、ＲＡＭをワークエリア及びデータバッファとして使用しながら前記プログラムコードで定義されたプログラムに基づいて実行される。また、第１のシート後処理装置１のＣＰＵ１５１は通信ポート１６１から画像形成装置ＰＲの通信ポートＰＲ２を介して画像形成装置ＰＲのＣＰＵ＿ＰＲ１と相互に通信可能である。さらに、第２及び第３のシート後処理装置２，３のＣＰＵ２５１，３５１は、前段の通信ポート及びＣＰＵを介して画像形成装置ＰＲのＣＰＵ＿ＰＲ１と相互に通信可能となっている。このような構成により、画像形成装置ＰＲのＣＰＵ＿ＰＲ１による制御に必要な情報は第３のシート後処理装置３、第２のシート後処理装置２及び第１のシート後処理装置１のＣＰＵ３５１，２５１，１５１から画像形成装置ＰＲ側に送信され、画像形成装置ＰＲのＣＰＵ＿ＰＲ１からの制御信号は第１のシート後処理装置１５１、第２のシート後処理装置２５１、第３のシート後処理装置３５１へと送信される。

このようにして前記冊子情報は画像形成装置ＰＲのＣＰＵ＿ＰＲ１から第３のシート後処理装置である断裁装置３のＣＰＵ３５１に送信される。断裁装置３のＣＰＵ３５１は、受信した冊子情報に基づいて前述の押圧処理及び断裁処理を実行することになる。

以下、図９ないし図１４の動作説明図、及び図１６のフローチャートを参照しながら断裁装置３における動作とそのときの処理について説明する。なお、図１６における処理手順は、本実施形態では、断裁装置３のＣＰＵ３５１によって実行される。なお、画像処理システムとして構成しているので、画像形成装置ＰＲのＣＰＵ１５１によって制御するように構成することも可能である。

図９は冊子ＢＴが断裁装置３内に搬入された直後の状態を示す図である。同図において、冊子ＢＴは入口ガイド板３０１ａから断裁装置３に搬入される。その際、冊子受入口３０１の下流側直後に設けられた入口センサＳＮ１からの冊子先端検出信号又は中綴じ装置２の折り目通過センサ２９３によってシート束ＳＢの折り目先端検出信号を検知すると（ステップＳ１）、断裁装置３の各部は冊子受け入れ準備動作を開始する（ステップＳ２）。冊子受け入れ準備動作とは上部ユニット３００ｃ２を初期位置から下降させる動作である。受け入れ準備動作により、第２の搬送ベルト３１２の下面と第１の搬送ベルト３１０の上面との間の間隔がシート搬入時の第１の間隔ｄ１となる位置に移動する（ステップＳ３）。なお、後述するが、第１の間隔ｄ１は、シート厚、シートサイズ、綴じ枚数、特殊紙等の冊子情報から断裁装置３の制御回路３５０内の図示しないメモリに格納されたデータベースを参照し、ＣＰＵ３５１が決定する。また、間隔ｄ１は冊子ＢＴが搬送ローラ３０２，３０３対によって断裁装置３内に搬入された後、第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２により搬送可能な摩擦力を付与できる間隔である。すなわち、間隔ｄ１は冊子ＢＴを搬送できるだけの間隔であればよい。

位置決めストッパ１１７は、冊子のサイズ、断裁量等の情報によりシートの位置決めを行う位置まで移動する（ステップＳ４）。移動を完了すると（ステップＳ５：ＹＥＳ）、搬送コロ３０２，３０３対、第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２は回転を開始し、冊子ＢＴの受け入れを開始する（ステップＳ６）。第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２は回転の位相を合わせるため、両者の駆動プーリ３０９ａ，３１１ａは駆動を連結してある。このような状態で、断裁装置３に搬入された冊子ＢＴの背部（折り目）先端が入口センサＳＮ１で検出されたタイミングから所定の時間経過したタイミングで（ステップＳ７：ＹＥＳ）第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２は回転を停止し、冊子ＢＴの先端（折り目若しくは背部剪断）は位置決めストッパ１１７の所定量手前で停止する（ステップＳ８）。

図１０は、停止した冊子を一定の厚さまで押さえ付ける動作を示す動作説明図である。冊子ＢＴが図９の状態で停止した後、上部ユニット３００ｃ２は第１の搬送ベルト３１０の上面と第２の搬送ベルト３１２の下面との間隔が第２の間隔ｄ２となる位置に下降する（ステップＳ９，Ｓ１０）。これにより、膨らんで厚みのある冊子ＢＴを一定の高さまで押さえ付ける。なお、第２の間隔ｄ２も、第１の間隔ｄ１と同様に整合間隔としてシート厚、シートサイズ、綴じ枚数、特殊紙等の冊子情報に対応して決定される。この状態では、まだ、支持部材３１３の位置が整合位置に変更されただけである。

図１１は、冊子の搬送方向を整合する整合動作を示す動作説明図である。図１０の状態で、冊子ＢＴが第２の間隔ｄ２に押し込まれ、間隔を第２の間隔ｄ２に維持した状態で、ジョガー３１９を駆動する。ジョガー３１９は、冊子ＢＴの小口側を位置決めストッパ３１７方向に押し、冊子ＢＴの背側（搬送方向先端部）を位置決めストッパ３１７に突き当てる（ステップＳ１１）。これにより、冊子ＢＴの搬送方向の位置決めが行われる。したがって、間隔ｄ２は冊子ＢＴを押さえ、冊子ＢＴにゆがみやひずみが生じない状態でジョガー３１９により冊子ＢＴを位置決めストッパ３１７側に移動可能な間隔、すなわち、シート高さを絞り込み、整合処理が可能な間隔である。

なお、冊子ＢＴを位置決めストッパ３１９に突き当てる手段としては、第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２により冊子ＢＴを移動させる方法も採用することが可能である。しかし、第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２の搬送力が大きいと冊子ＢＴの表面紙にめくれが発生する場合もある。その場合には、第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２により冊子ＢＴに前記めくれが発生しないように搬送力を設定する必要がある。本実施形態では、このようなめくれの発生を避けるためにジョガー３１９を使用している。

図１２は冊子を押圧して固定するときの動作を示す動作説明図である。冊子ＢＴが図１１のようにしてジョガー３１９によって位置決めストッパ３１７との間で位置決めされると、上部ユニット３００ｃ２をさらに下降させ、第３の間隔ｄ３の位置に移動させる（ステップＳ１２，Ｓ１３）。これにより、冊子ＢＴを下部ユニット３００ｃ１側に押圧して冊子ＢＴを第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２間で固定する（ステップＳ１４）。

その際、第１の搬送ベルト３１２が冊子ＢＴの上面に当接した後に、加圧プレート３１６をさらに下降させる。これにより、冊子ＢＴを最小厚に保持した状態で、圧縮バネ３１４の弾性力が加圧力として冊子ＢＴに加えられる。したがって、加圧プレート３１６の下降量を変更し、若しくは設定することにより冊子ＢＴに付与される加圧力を制御することができる。上部ユニット３００ｃ２の下降量（第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２間の間隔）及び加圧プレート３１６の下降量は、シート厚、シートサイズ、綴じ枚数、紙種（特殊紙等）の冊子情報に対応して決定される。間隔ｄ３は、冊子ＢＴの各シートが伸びた状態で冊子ＢＴを最小厚に押圧し、最終厚さに仕上げるに足る間隔、すなわち、冊子ＢＴを押圧し、固定することが可能な間隔である。

図１３は冊子整合後に断裁するときの動作を示す動作説明図である。図１２で示したように冊子ＢＴの位置を整合し、押圧して固定した後、断裁上刃３０５の近傍に設けられた押圧部材３０６を下降させて冊子ＢＴの断裁位置近傍をベース３０７の上面に押さえ付け（ステップＳ１５）、断裁上刃３０５を下降させることにより断裁下刃３０７との間で冊子ＢＴの小口の断裁が行われる（ステップＳ１６）。断裁された小口側の冊子片は屑受け３２０に収容される。また、ステップＳ１４における加圧プレート３１６下降量は、押圧部材３０６が下降して冊子ＢＴの小口側をベース３０６の上面に押さえる付ける際に、冊子ＢＴの各シート特に表面紙がズレないように保持し、固定できるような押圧力を圧縮バネ３１４によって付与可能な量である。

図１４は断裁終了後の動作を示す動作説明図である。図１３に示す断裁が行われた後、断裁上刃１０５及び押圧部材１０６が断裁位置から上方の初期位置に待避する（ステップＳ１７）。次いで、加圧プレート３１６及び上部ユニット３００ｃ２が上昇し、冊子搬送可能程度の加圧力になるまで冊子ＢＴに加わる圧力を解除する（ステップＳ１８）。このときの上方への移動距離は、シート厚、シートサイズ、綴じ枚数、紙質（特殊紙）等の冊子情報に対応して決定される。その後、第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２を搬送方向に回転させ（ステップＳ１９）、小口が断裁された冊子ＢＴを断裁装置３００の機外に排出し、排紙が完了した時点（ステップＳ２０）で断裁装置３００内の一連の動作が完了する。

なお、ステップＳ３，Ｓ１０，Ｓ１３における第１ないし第３の間隔ｄ１，ｄ２，ｄ３、及びステップＳ１４における加圧プレート３１６の下降量について参照するデータベースは、断裁装置３で断裁処理される可能性のある冊子ＢＴのシート厚、シートサイズ、綴じ枚数、紙種（特殊紙等）の各要素の組み合わせについて、予め出荷前に実機により最適な前記間隔ｄ１，ｄ２，ｄ３及び下降量を求めておき、これをデータベース化したものである。例えば、画像形成装置ＰＲのＣＰＵ＿ＰＲ１からシート厚が通常厚（薄紙、通常紙、厚紙と分けた場合の通常紙の厚さ：例えば、メートル坪量ｇ／ｍ^２で表される）、シートサイズがＡ３、綴じ枚数が１０枚、紙種が普通紙という冊子情報が断裁装置３のＣＰＵ３５１に送信されてくると、ＣＰＵ３５１はメモリのデータベースを参照し、前記冊子情報に対応する第１ないし第３の間隔ｄ１，ｄ２，ｄ３、及び加圧プレート３１６の下降量を求め、ステップＳ３，Ｓ１０，Ｓ１３、及びステップＳ１４における第１ないし第３の間隔ｄ１，ｄ２，ｄ３、及び加圧プレート３１６の下降量を決定する。これにより、最適な保持力若しくは押圧力で冊子ＢＴを保持した状態で断裁処理が可能となる。

このように保持することにより、冊子ＢＴにおけるたわみの発生を抑制するとともに冊子ＢＴを押圧部材で押圧したときのズレの発生を防止し、精度のよいシート処理が可能となる。

以上のように、本実施形態によれば、
１）冊子ＢＴを押圧部材３０６によって押圧し、断裁して製本する際、冊子ＢＴを潰しこむ高さが高いほど押圧時に冊子ＢＴが動きやすく、押圧後にズレが生じやすいが、押圧を行う前の冊子整合時において、冊子ＢＴの上下に備えた第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２の間隔を変化させ、予め冊子の高さの絞込みを行い、その後、押圧するので、押圧時の冊子ＢＴのズレの発生をなくし、あるいは最小限に抑えることができる。
２）第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２がシートと接する面にシートとの摩擦係数の低い材質を使用し、あるいは摩擦係数が低くなるような加工を施し、また、第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２の摩擦係数を同程度に設定しておくことにより、押圧時に冊子上部、下部にかかる力が低く、かつ、上部と下部で同程度の摩擦力となるので、冊子ＢＴ押圧時のズレをなくし、あるいは最小限に抑えることができる。
３）第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２が冊子ＢＴの整形に寄与するだけでなく、断裁時において冊子全体を補助的に押圧するので、安定した状態で押圧部材３０６による押圧が可能となり、断裁上刃３０５動作時における冊子ＢＴのズレを防止することができる。
などの効果を奏する。

なお、本実施形態では、断裁装置３の断裁処理に適用した例であるが、この他にも、冊子の天地断裁、冊子の背の部分が平らになるように角処理を施すスクウェアホールドなどシートを押さえて処理する装置においてシートの保持間隔を段階的に変更する処理を適用することが可能である。

また、特許請求の範囲における冊子は本実施形態では符号ＢＴに、搬送手段は搬送コロ対３０２，３０３に、処理手段は断裁上刃３０５及び断裁下刃３０７を含む断裁部３００ｂに、冊子保持手段は下部ユニット３００ｃ１及び上部ユニット３００ｃ２を含む整合部３００ｃに、押圧手段は押圧部材３０６とベース３０８に、間隔変更手段は上部ユニット３００ｃ２（若しく加圧プレート３１６）の図示しない昇降機構及びＣＰＵ３５１に、第１の間隔は符号ｄ１に、第２の間隔は符号ｄ２に、第３の間隔は符号ｄ３に、搬送ベルトは第１及び第２の搬送ベルト３１０，３１２に、ガイド板は符号３１８に、位置決めストッパは符号３１７に、断裁手段は断裁上刃３０５及び断裁下刃３０７に、シート処理装置は断裁装置３に、画像形成装置は符号ＰＲに、それぞれ対応する。

さらに、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された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。前記実施例は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

３００ｂ 断裁部
３００ｃ 整合部
３００ｃ１ 下部ユニット
３００ｃ２ 上部ユニット
３０２，３０３ 搬送 コロ対
３０５ 断裁上刃
３０６ 押圧部材
３０７ 断裁下刃
３０８ ベース
３１０ 第１の搬送ベルト
３１２ 第２の搬送ベルト
３１６ 加圧プレート
３１７ 位置決めストッパ
３１８ ガイド板
３５１ ＣＰＵ
３ 断裁装置
ｄ１ 第１の間隔
ｄ２ 第２の間隔
ｄ３ 第３の間隔
ＢＴ 冊子
ＰＲ 画像形成装置

特開２００４−１９６４９４号公報

Claims (7)

1. シート束を折って形成された冊子を搬送する搬送手段と、
   前記冊子に対して予め設定された処理を施す処理手段と、
   前記シート処理手段によって前記処理を施す際、前記冊子を搬送するに足る第１の間隔、前記処理手段による処理前に前記冊子を整合する際に、当該冊子が移動可能な第１の間隔より狭い第２の間隔、及び前記処理手段によって処理するときに前記冊子を押さえ、保持する第２の間隔より狭い第３の間隔に前記間隔を変更し、前記冊子を保持する冊子保持手段と、
   前記処理手段で処理する際に冊子を押圧し、固定する押圧手段と、
   前記処理手段の冊子搬送方向下流側に配置され、冊子先端が当接して当該冊子を位置決めするための位置決め手段と、
   前記冊子の小口側に当接し、当該冊子を前記位置決め手段側に押して前記冊子先端を当該位置決め手段に突き当てて整合する整合手段と、
   を備え、
   前記搬送手段は前記冊子先端が前記位置決め手段の所定量手前に達した位置で前記冊子を停止させ、前記整合手段は前記第２の間隔の状態で前記停止した位置から前記冊子を押して、前記冊子先端を前記位置決め手段に突き当てるシート処理装置。
2. 請求項１記載のシート処理装置であって、
   冊子搬入時には前記冊子を搬送する前記第１の間隔に、次いで、前記冊子を整合する前記第２の間隔に、最後に冊子を保持する前記第３の間隔に前記冊子保持手段を移動させる間隔変更手段を備えていること
   を特徴とするシート処理装置。
3. 請求項１又は２記載のシート処理装置であって、
   前記第３の間隔に設定した後、前記冊子保持手段を前記冊子側にさらに近接させ、所定の保持圧を付与すること
   を特徴とするシート処理装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシート処理装置であって、
   前記間隔は、綴じ枚数、シート厚、シートサイズ及び紙種の少なくとも１つを含む冊子情報に基づいて設定されること
   を特徴とするシート処理装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシート処理装置であって、
   前記冊子保持手段が、前記冊子を搬送する搬送ベルト、又は、前記冊子の搬送時にシート束をガイドするガイド板であること
   を特徴とするシート処理装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のシート処理装置であって、
   前記処理手段が前記冊子の所定の位置を断裁する断裁手段であること
   を特徴とするシート処理装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のシート処理装置と、
   シート上に画像を形成する画像形成装置と、
   を備えていることを特徴とする画像形成システム。

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