JP6218271B2 - 製本装置 - Google Patents

Description

この発明は、用紙束の綴じ孔にくし状リングのリング部を挿入して、用紙束を綴じて製本する製本装置に関するものである。

たとえば、用紙束に四角い孔を明けて、くし状リングのリング部をこの孔に挿入して、用紙束を綴じるようにしている。このくし状リングを用いて用紙束を綴じる際に、用紙束にリング部の断面形状に適合した四角い孔を明け、多数のリング部を一度に開くための事務器が必要になる。

孔明け事務器を応用して、これにリング部を開く機能を持たせるようにして小型化し、更にくし状リング以外の通常のバインダの孔明け用としても利用できる、孔明けパンチ一体型治具が知られている（特許文献１）。

特開平８−３９４９７号公報

このような孔明け事務器では、短時間に大量の用紙束を綴じて製本することができなかった。例えば、プリンターなどに接続してコピーされた用紙を短時間に大量に綴じて製本することが要望されているが、簡単且つコンパクトな構造で用紙束に綴じ孔を形成することが困難であった。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、簡単且つコンパクトな構造で用紙束に綴じ孔を形成することで、例えばプリンターなどに接続して自動的に、短時間に、大量に用紙束を綴じて製本することが可能な製本装置を提供するものである。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、用紙束の綴じ孔にくし状リングのリング部を挿入して、前記用紙束を綴じて製本する製本装置であり、
用紙を搬送する用紙搬送路に、
前記用紙に綴じ孔を形成する綴じ孔形成部と、
前記綴じ孔が形成された用紙を揃えて用紙束にするコンパイル部と、
供給されるくし状リングを受け取り、前記用紙束の綴じ孔に前記くし状リングのリング部を挿入して綴じるバインド部と、
前記バインド部により製本した前記用紙束を収納スタッカへ搬送する製本排出部と、を備え、
前記綴じ孔形成部は、
綴じ孔を形成するために用紙を積載して揃えるストッパーと、
前記積載して揃えた用紙に綴じ孔を形成するパンチと、
前記ストッパーと前記パンチを連動させて、前記ストッパーにより積載して揃えた用紙に、前記パンチで綴じ孔を形成するように作動させる連動機構と、
前記連動機構を駆動する駆動源と、
を備え、
前記連動機構は、
前記パンチを待機位置と綴じ孔を形成する位置間を移動させるカムと、
前記カムに連動して前記ストッパーを揃える位置と待機位置間を移動させるリンクと、を有し、
前記カムと前記リンクとを、前記カムの回転軸に対して変位した位置で連結し、
前記ストッパーが揃える位置では、前記パンチが待機位置であり、前記パンチが綴じ孔を形成する位置に移動することに連動して前記ストッパーが待機位置に移動するように作動させることを特徴とする製本装置である。

請求項２に記載の発明は、前記駆動源は、単一の駆動源であることを特徴とする請求項１に記載の製本装置である。

請求項３に記載の発明は、前記駆動源がモータであり、
前記モータの動力を前記連動機構の前記カムの回転軸に伝達する動力伝達手段と、
前記カムの基準位置を検知する基準位置検知センサと、
前記綴じ孔形成部に供給される用紙を検知する用紙通過検知センサと、
前記綴じ孔形成部から綴じ孔を形成した用紙束の排出を検知する用紙束排出検知センサと、
綴じ孔を形成した用紙束の排出を行うローラ対と、
前記基準位置検知センサ、前記用紙通過検知センサ及び前記用紙束排出検知センサの検知情報に基づいて前記モータの駆動制御と前記ローラ対の駆動制御を行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記カムの基準位置において前記モータを駆動開始させ、
前記モータの駆動開始により前記ストッパーを揃える位置とし、前記パンチを待機位置に維持し、
前記ストッパーを揃える位置で綴じ孔を形成するために用紙を積載し、用紙通過検知センサにより最終用紙の通過を検知して揃えた後、
前記モータの駆動により前記パンチが綴じ孔を形成する位置に移動するとともに、前記ストッパーが待機位置に移動し、
前記ストッパーを待機位置に維持した状態で、前記パンチを待機位置に移動して前記基準位置検知センサが回転基準位置を検知すると前記モータの駆動停止を行い、前記ローラ対の駆動により綴じ孔を形成した用紙束の排出を行い、前記用紙束排出検知センサにより用紙束の排出を検知した後、
繰り返し前記カムの基準位置において前記モータを駆動開始させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の製本装置である。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明では、綴じ孔形成部において、連動機構によりストッパーとパンチを連動させて、ストッパーにより積載して揃えた用紙に、パンチで綴じ孔を形成するように作動させることで、ストッパーを作動させる機構と、パンチを作動させる機構を独立して設ける必要がなく、簡単且つコンパクトな構造で用紙束に綴じ孔を形成し、プリンターなどに接続してコピーされた用紙を短時間に大量に綴じて製本することができる。また、カムとリンクとを、カムの回転軸に対して変位した位置で連結し、ストッパーが揃える位置では、パンチが待機位置であり、パンチが綴じ孔を形成する位置に移動することに連動してストッパーが待機位置に移動するように作動させることで、簡単な連動機構により用紙束に綴じ孔を形成することができる。

請求項２に記載の発明では、駆動源は、単一の駆動源であることで、駆動機構を簡単な構造にすることができる。

請求項３に記載の発明では、駆動源がモータであり、モータの動力を連動機構のカムの回転軸に伝達し、基準位置検知センサ、用紙通過検知センサ及び用紙束排出検知センサの検知情報に基づいてモータの駆動制御とローラ対の駆動制御を行うことで、簡単且つコンパクトな構造で用紙束に綴じ孔を形成することができる。

製本装置の概略構成を示す図である。 用紙の反転部を示す図である。 バイパス搬送を示す図である。 製本搬送を示す図である。 手差しバインドを示す図である。 入紙側の用紙詰まりの処理を示す図である。 バイパス側の用紙詰まりの処理を示す図である。 綴じ孔形成部の構成を示す斜視図である。 綴じ孔形成部の駆動を示す図である。 綴じ孔形成部のストッパーとパンチの作動を示す図である。 用紙束を綴じて製本した状態を示す斜視図である。 くし状リングを示す図である。 綴じ孔を形成した用紙を示す図である。 コンパイル部の用紙を揃える作動を説明する図である。 バインド部のくし状リング受取位置の状態を示す図である。 バインド部の用紙束受取位置の状態を示す図である。 バインド部の平面図である。 バインド部の正面図である。 くし状リングのリング部を開くカム機構の構成を示す図である。 くし状リングのリング部を開く作動を示す図である。 くし状リング供給部を示す図である。

以下、この発明の製本装置の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。

この実施の形態の製本装置を、図１乃至図２１に基づいて説明する。図１は製本装置の概略構成を示す図、図２は用紙の反転部を示す図、図３はバイパス搬送を示す図、図４は製本搬送を示す図、図５は手差しバインドを示す図、図６は入紙側の用紙詰まりの処理を示す図、図７はバイパス側の用紙詰まりの処理を示す図、図８は綴じ孔形成部の構成を示す斜視図、図９は綴じ孔形成部の駆動を示す図、図１０は綴じ孔形成部のストッパーとパンチの作動を示す図、図１１は用紙束を綴じて製本した状態を示す斜視図、図１２はくし状リングを示す図、図１３は綴じ孔を形成した用紙を示す図、図１４はコンパイル部の用紙を揃える作動を説明する図、図１５はバインド部のくし状リング受取位置の状態を示す図、図１６はバインド部の用紙束受取位置の状態を示す図、図１７はバインド部の平面図、図１８はバインド部の正面図、図１９はくし状リングのリング部を開くカム機構の構成を示す図、図２０はくし状リングのリング部を開く作動を示す図、図２１はくし状リング供給部を示す図である。

この実施の形態の製本装置１０は、用紙搬送路２０、綴じ孔形成部３０、コンパイル部４０、バインド部５０、くし状リング供給部６０、製本排出部７０及び収納スタッカ８０を包含して構成され、図１１に示すように、用紙束１００の用紙に形成された綴じ孔１００ａにくし状リング２００のリング部２００ａを挿入して、用紙束１００を綴じて製本する。くし状リング２００は、図１２に示すように、樹脂によってリング部２００ａが軸方向に所定間隔で一体形成され、リング部２００ａは基部に形成された切り欠き２００ｂによって開閉可能になっている。

［用紙搬送路の構成］
この用紙搬送路２０には、綴じ孔形成部３０と、コンパイル部４０と、バインド部５０と、製本排出部７０とを順に備え、装置本体の上方位置に配置されている用紙搬送路の左側には搬送ローラ２１が配置され、右側には搬送ローラ２２が配置されている。搬送ローラ２１はローラ駆動手段２３によって搬送駆動ベルト２３ａを介して駆動され、搬送ローラ２２はローラ駆動手段２４によって搬送駆動ベルト２４ａを介して駆動され、画像形成装置から送られる用紙を装置本体の左側から搬入可能にしている。左側の搬送ローラ２１と、右側の搬送ローラ２２との間には、反転部を構成する反転切替爪２５、反転ローラ２６、切替ガイド２７が配置されている。装置本体の上部には、反転路を形成する反転路カバー２９ｄが形成されている。

反転切替爪２５は、中央に搬送ガイド部２５ｇを有し、バネ２５ａで閉じる方向に付勢され、図２の実線で示す位置であり、用紙の通過時には用紙の搬送力で押されて図２の二点鎖線で示す位置に開かれ、用紙が通過すると閉じて用紙後端の方向性を決定する。反転ローラ２６は、反転ローラ駆動モータ２６ａにより駆動ベルト２６ｂを介して駆動され、用紙を正逆搬送する。切替ガイド２７は、内部に搬送路２７ｆを有し、ワンウェイ軸２７ａに設けられている。このワンウェイ軸２７ａは、切替駆動ベルト２７ｂを介して搬送ローラ２２に連動して回転する。

バイパス搬送時は、図３に示すように、搬送駆動ベルト２４ａの正回転し、この正回転時、搬送ローラ２２が回転する。この搬送ローラ２２に連動して切替駆動ベルト２７ｂを介して切替ガイド２７は、ワンウェイ軸２７ａのワンウェイクラッチによって時計方向に回転可能となり、バネ２７ｃで引っ張られた切替ガイド２７がバイパス搬送方向に回転する。搬送ローラ２１により搬送される用紙は、その用紙先端部が反転切替爪２５の搬送ガイド部２５ｇを押しながら搬送され、さらに切替ガイド２７の搬送路２７ｆを通り、搬送ローラ２２によりバイパス搬送される。

製本搬送時は、図４に示すように、搬送駆動ベルト２４ａを逆転させ切替ガイド２７を回転させ、所定の位置で停止させる。搬送ローラ２１により搬送される用紙は、その用紙先端部が反転切替爪２５の搬送ガイド部２５ｇを押しながら搬送され、さらに切替ガイド２７により反転路を形成する反転路カバー２９ｄ方向へ送り、反転ローラ２６の正回転して搬送し、その後逆回転して製本搬送される。

反転切替爪２５は、手差し用カバー２８に支持されており、手差しバインド時には、図５に示すように、手差し用カバー２８のみ開放すると反転切替爪２５もともに開放される。この状態で、用紙を手差し製本搬送する。

また、入紙側の用紙詰まりの処理は、図６に示すように、入紙側ガイド２９ａを手差し用カバー２８と一体で開放して行う。バイパス側の用紙詰まりの処理は、天カバー２９ｂを開放後、バイパスガイド２９ｃを開放して行う。

［綴じ孔形成部の構成］
この実施の形態の綴じ孔形成部３０には、パンチユニット３１が配置され、駆動機構３２によって駆動される。パンチユニット３１の上側には、上流側上排紙ローラ３３ａ、上流側下排紙ローラ３３ｂが配置され、下側には、下流側排紙ローラ対３４が配置され、駆動モータ３５により駆動ベルト３５ａを介して上流側下排紙ローラ３３ｂと下流側排紙ローラ対３４を駆動する。

上流側下排紙ローラ３３ｂのローラ軸３３ｃには、ギヤ３６が設けられており、このギヤ３６は、パドル軸３７ａに設けられたギヤ３７ｂと噛み合い、パドル軸３７ａを連動して回転させる。パドル軸３７ａには、パドル３７が設けられており、パドル３７により用紙を整列させる。また、パドル軸３７ａにより搬送丸ベルト３７ｃを介して上流側上排紙ローラ３３ａを駆動する。上流側上排紙ローラ３３ａは、パドル軸３７ａを支点として回転し、上流側下排紙ローラ３３ｂに当接し、用紙を搬送するようになっている。

パンチユニット３１には、ストッパー３８とパンチ３９が配置されている。上流側上排紙ローラ３３ａを上流側下排紙ローラ３３ｂから離間させた状態で、搬送される用紙の先端をストッパー３８に当接させ、パドル３７を回転させながら所定枚数の用紙を揃え、パンチ３９により図１０に示すように、用紙の綴じ部に綴じ孔１００ａを形成する。その後、パドル軸３７ａを支点として回転し、上流側上排紙ローラ３３ａを上流側下排紙ローラ３３ｂに当接し、綴じ孔１００ａを形成した用紙束を上流側上排紙ローラ３３ａと上流側下排紙ローラ３３ｂ、下流側排紙ローラ対３４の駆動により搬送し、コンパイル部４０に送る。

次に、綴じ孔形成部の構成を、図８乃至図１０に基づいて詳細に説明する。この実施の形態の綴じ孔形成部３０は、綴じ孔を形成するために用紙を積載して揃えるストッパー３８と、積載して揃えた用紙に綴じ孔を形成するパンチ３９と、ストッパー３８とパンチ３９を連動させて、ストッパー３８により積載して揃えた用紙に、パンチ３９で綴じ孔を形成するように作動させる連動機構３１０とを備える。

駆動機構３２は、連動機構３１０を駆動する単一の駆動源３２０を備え、この駆動源３２０がモータ３２１であり、連動機構３１０の駆動機構３２を簡単な構造にすることができる。

この連動機構３１０は、ストッパー３８を揃える位置Ｐ１１と待機位置Ｐ１２間を移動させる一対のリンク３１１と、パンチ３９を待機位置Ｐ２１と綴じ孔を形成する位置Ｐ２２間を移動させる一対のカム３１２とを有する。一対のカム３１２は回転軸３１３の両端部に一体回転可能に固定され、この回転軸３１３には駆動スプロケット３１４が固定されている。モータ３２１と駆動スプロケット３１４の間に減速機構３１５と動力伝達手段３１６が備えられ、モータ３２１によりカム３１２の回転軸３１３とを連動させる。一対のカム３１２には、回転軸心から変移した位置に駆動ピン３１７が設けられ、この駆動ピン３１７にリンク３１１の一方の端部３１１ａが回転可能に連結されている。リンク３１１の他方の端部３１１ｂは、ストッパー３８の支持ピン３１８に回転可能に連結されている。一対のカム３１２は、パンチ駆動板３１９ａを介してパンチ３９を作動させ、パンチ３９は付勢手段を構成するスプリング３１９ｂにより常に待機位置方向へ付勢されている。このパンチ駆動板３１９ａとパンチ３９は、一体に組み付けてユニットになっている。

この実施の形態の綴じ孔形成部３０には、綴じ孔を形成した用紙束の排出を行う上流側上排紙ローラ３３ａと、上流側下排紙ローラ３３ｂが配置され、さらにカム３１２の基準位置を検知する基準位置検知センサＳ１と、綴じ孔形成部３０に供給される用紙を検知する用紙通過検知センサＳ２と、綴じ孔形成部３０から綴じ孔を形成した用紙束の排出を検知する用紙束排出検知センサＳ３と、モータ３２１の回転を制御する回転管理センサＳ４が備えられ、基準位置検知センサＳ１、用紙通過検知センサＳ２及び用紙束排出検知センサＳ３の検知情報に基づいて制御手段５５は、モータ３２１の駆動制御と、上流側上排紙ローラ３３ａ及び上流側下排紙ローラ３３ｂの駆動制御を行う。

次に、連動機構３１０により用紙束に綴じ孔を形成する作動を、図９及び図１０に基づいて説明する。図１０（ａ）はホーム状態を示し、基準位置検知センサＳ１が回転基準位置を検知し、カム３１２の基準位置では上流側上排紙ローラ３３ａ及び上流側下排紙ローラ３３ｂが用紙を通過可能な状態で待機する。このホーム状態では、ストッパー３８が待機位置Ｐ１２で、パンチ３９が待機位置Ｐ２１である。

図１０（ｂ）は作業開始を示し、カム３１２の基準位置においてモータ３２１を駆動開始させ、このモータ３２１の駆動開始によりカム３１２が回転し、パンチ３９を待機位置Ｐ２１に維持しながらリンク３１１によりストッパー３８を揃える位置Ｐ１１に移動する。

図１０（ｃ）は用紙積載を示し、図１０（ｂ）に示すパンチ３９が待機位置Ｐ２１で、ストッパー３８が揃える位置Ｐ１１で用紙を１枚ずつ送り、用紙の先端がストッパー３８に当接するように積載する（図９（ａ））。

図１０（ｄ）はパンチ作動開始を示し、ストッパー３８が揃える位置Ｐ１１で綴じ孔を形成するために用紙を積載し、用紙通過検知センサＳ２により最終用紙の通過を検知して揃えた後、モータ３２１を駆動させる。このモータ３２１の駆動によりカム３１２がパンチ駆動板３１９ａを介してパンチ３９を作動させ、パンチ３８が綴じ孔を形成する位置Ｐ２２に移動し、綴じ孔を形成する（図９（ｂ），（ｃ））。

図１０（ｅ）はパンチ復帰を示し、モータ３２１の駆動によりカム３１２が回転し、ストッパー３８を待機位置Ｐ１２に移動し、パンチ３９を待機位置Ｐ２１に移動して基準位置検知センサＳ１が回転基準位置を検知するとモータ３２１の駆動停止を行う。

図１０（ｆ）は用紙排紙を示し、上流側上排紙ローラ３３ａ及び上流側下排紙ローラ３３ｂの駆動により綴じ孔を形成した用紙束の排出を行う（図９（ｄ））。

図１０（ｇ）は用紙排紙完了を示し、用紙束排出検知センサＳ３により用紙束の排出を検知した後、モータ３２１の駆動によりカム３１２が回転し、繰り返しカム３１２の基準位置においてモータ３２１を駆動開始させる（図１０（ａ），（ｂ））。

このように、綴じ孔形成部３０において、連動機構３１０によりストッパー３８が揃える位置Ｐ１１では、パンチ３９を待機位置Ｐ２１にし、このパンチ３９が綴じ孔を形成する位置Ｐ２２に移動した後、待機位置Ｐ２１に復帰すると同時にストッパー３８が待機位置Ｐ１２に移動するように作動させることで、ストッパー３８を作動させる機構と、パンチ３９を作動させる機構を独立して設ける必要がなく、簡単且つコンパクトな構造で用紙束に綴じ孔を形成し、画像形成装置などに接続してコピーされた用紙を短時間に大量に綴じて製本することができる。

また、連動機構３１０を駆動する単一の駆動源を備えることで、駆動機構を簡単な構造にすることができる。さらに、連動機構３１０は、カム３１２とリンク３１１とを、カム３１２の回転軸３１３に対して変位した位置で連結し、ストッパー３８が揃える位置Ｐ１１では、パンチ３９が待機位置Ｐ２１であり、パンチ３９が綴じ孔を形成する位置Ｐ２２に移動した後、待機位置Ｐ２１に復帰すると同時にストッパー３８が待機位置Ｐ１２に移動するように作動させることで、簡単な連動機構３１０により用紙束に綴じ孔を形成することができる。

また、駆動源がモータ３２１であり、モータ３２１の動力を連動機構３１０のカム３１２の回転軸３１３に伝達し、基準位置検知センサＳ１、用紙通過検知センサＳ２及び用紙束排出検知センサＳ３の検知情報に基づいてモータ３２１の駆動制御と、上流側上排紙ローラ３３ａ及び上流側下排紙ローラ３３ｂの駆動制御を行うことで、簡単且つコンパクトな構造で用紙束に綴じ孔を形成することができる。

［コンパイル部の構成］
このコンパイル部４０は、図１４乃至図１６に示すように、フロントジョガー４１、リアジョガー４２、エンドフェンス４３及びパドルユニット４４を有する。パドルユニット４４には、パドル４４０が回転軸４４１に設けられ、回転軸４４１のプーリー４４２と駆動プーリー４４３との間にベルト４４４が掛け渡され、駆動プーリー４４３を減速機構、駆動モータで構成される駆動手段４４５で回転し、パドル４４０によりコンパイル部４０に送られてくる用紙を整列させる。

用紙がコンパイル部４０に搬送されるときには、フロントジョガー４１とリアジョガー４２が待機位置（図１４（ａ））であり、用紙がコンパイル部４０に収納されてエンドフェンス４３に支持された状態で揃え位置（図１４（ｂ））へ移動し整合動作を行い、この繰り返しにより所定枚数の用紙を揃え、最終用紙の整合作動実施後にバインド位置（図１４（ｃ））に移動する。バインド実施後は、ホーム位置（図１４（ｄ））に移動する。バインド部５０が整合した用紙束１００の用紙に形成された綴じ孔１００ａにくし状リング２００のリング部２００ａを挿入して綴じて製本排出部７０へ送り出し、フロントジョガー４１とリアジョガー４２の両方が待機位置（図１４（ａ））へ移動完了してから、次の用紙がコンパイル部４０に送られる。

［バインド部の構成］
このバインド部５０は、図１５乃至図２０に示すように、くし状リング供給部６０から１個ずつ供給されるくし状リング２００を受け取り、またコンパイル部４０から用紙束１００を受け取り、用紙の綴じ孔１００ａにくし状リング２００のリング部２００ａを挿入して綴じて製本する。

バインド部５０は、綴じ手段５１、移動手段５２を備える。綴じ手段５１は、リングバインダ受取位置Ｐ１で供給されるくし状リング２００を受け取り、用紙束受取位置Ｐ２へ移動してくし状リング２００のリング部２００ａを開いた状態で用紙束１００を受け取り、用紙束１００の綴じ孔１００ａにくし状リング２００のリング部２００ａを挿入して綴じ、移動手段５２は、綴じ手段５１をくし状リング受取位置Ｐ１と用紙束受取位置Ｐ２の間を往復移動させる。この綴じ手段５１及び移動手段５２の構成を詳細に説明する。

綴じ手段５１は、保持爪部材５１０、開閉爪部材５２０、リング部開閉機構５３０を有する。保持爪部材５１０は、ホルダ体５１１の端部に沿って突出して一体に設けられ、保持爪部材５１０の間隔は、くし状リング２００のリング部２００ａ間に挿入可能に設定されている。保持爪部材５１０は、供給されるくし状リング２００のリング部２００ａ間に挿入されてくし状リング２００を保持する。

開閉爪部材５２０は、可動プレート５２１の端部に沿って突出して一体に設けられ、開閉爪部材５２０の間隔は、くし状リング２００のリング部２００ａ間に挿入可能に設定されている。開閉爪部材５２０は、立ち上がり部５２０ａと、曲がり部５２０ｂとを有し、曲がり部５２０ｂは保持爪部材５１０とほぼ同じ幅であり、保持爪部材５１０とともにくし状リング２００のリング部２００ａ間に挿入可能に設定されている。開閉爪部材５２０は、供給されるくし状リング２００のリング部２００ａ間に挿入されてリング部２００ａに係止する位置に移動してリング部２００ａを開くように作動する。

リング部開閉機構５３０は、可動プレート５２１、駆動プレート５３１、ガイドプレート５３２を有する。可動プレート５２１が、駆動プレート５３１の上に配置され、可動プレート５２１の上にガイドプレート５３２が配置されている。可動プレート５２１の端部に開閉爪部材５２０が一体に形成され、中央部にカム孔５２１ａが３箇所に形成されている。駆動プレート５３１には、中央部にカムピン５３１ａが３箇所に形成され、このカムピン５３１ａにカム孔５２１ａが接動可能に係合され、駆動プレート５３１を前進、後進させると可動プレート５２１が移動するようになっている。

ガイドプレート５３２には、ガイド溝５３２ａが形成され、ガイド溝５３２ａは広幅部５３２ａ１と細幅部５３２ａ２を有する。広幅部５３２ａ１は、保持爪部材５１０に対向して保持爪部材５１０の幅とほぼ同じ幅に形成され、細幅部５３２ａ２は広幅部５３２ａ１から保持爪部材５１０から離れる方向に延びている。可動プレート５２１が移動することで、開閉爪部材５２０がガイド溝５３２ａに沿って移動する。

駆動プレート５３１の下側には、左右にラック５３３が形成され、このラック５３３にピニオン５３４が噛み合い、ピニオン５３４は駆動軸５３５に固定されている。駆動軸５３５の両端部はホルダ体５１１に回動可能に支持され、一方の端部には駆動ギヤ５３６が固定されている。駆動ギヤ５３６は減速機構５３７を介してウォームギヤ５３８に噛み合い、ウォームギヤ軸５３９に設けたプーリー５４０はベルト５４１を介して駆動モータ５４２に連結されている。駆動モータ５４２の駆動力が、ベルト５４１、プーリー５４０、ウォームギヤ軸５３９、ウォームギヤ５３８、減速機構５３７、駆動ギヤ５３６、駆動軸５３５に伝達してピニオン５３４を回転し、これによりラック５３３を介して駆動プレート５３１が前進または後進する。

開閉爪部材５２０は保持爪部材５１０と同じ位置の初期位置Ａ（図２０（ａ））にあり、駆動モータ５４２の駆動によって駆動プレート５３１が後進すると、カムピン５３１ａがカム孔５２１ａを接動し、これによって可動プレート５２１が開閉爪部材５２０をガイド溝５３２ａの広幅部５３２ａ１に沿ってくし状リング２００のリング部２００ａに係合する方向へ移動させる。開閉爪部材５２０がくし状リング２００のリング部２００ａに係合する係合位置Ｂ（図２０（ｂ））からガイド溝５３２ａの細幅部５３２ａ２に沿ってくし状リング２００のリング部２００ａを開く方向に移動してリング部２００ａが開いた位置Ｃ（図２０（ｃ））で停止する。この開閉爪部材５２０の停止は、駆動プレート５３１に設けた検知フラグ５４３をセンサＳ１１が検知すると駆動モータ５４２の駆動を停止することで行い、これにより開閉爪部材５２０がくし状リング２００のリング部２００ａを開く。

この開閉爪部材５２０がくし状リング２００のリング部２００ａを開いた位置Ｃ（図２０（ｃ））で、駆動モータ５４２の駆動によって駆動プレート５３１が前進してカムピン５３１ａがカム孔５２１ａを接動し、これによって可動プレート５２１が開閉爪部材５２０をガイド溝５３２ａの細幅部５３２ａ２に沿って移動し、くし状リング２００のリング部２００ａを閉じ、開閉爪部材５２０がくし状リング２００のリング部２００ａに係合する係合位置Ｂ（図２０（ｂ））に戻る。さらに、駆動プレート５３１を前進させると、カムピン５３１ａがカム孔５２１ａを接動し、これによって可動プレート５２１が開閉爪部材５２０をガイド溝５３２ａの広幅部５３２ａ１に沿ってくし状リング２００のリング部２００ａから係合を解除する方向へ移動させ、開閉爪部材５２０が保持爪部材５１０と同じ位置の初期位置Ａ（図２０（ａ））に戻り、くし状リング２００のリング部２００ａを閉じて停止する。この開閉爪部材５２０の停止は、駆動プレート５３１に設けた検知フラグ５４４をセンサＳ１２が検知すると駆動モータ５４２の駆動を停止することで行う。このように、センサＳ１１及びセンサＳ１２の検知情報に基づき、制御手段５５は駆動モータ５４２を制御し、開閉爪部材５２０をくし状リング２００のリング部２００ａ間に挿入される初期位置Ａと、リング部２００ａを開いた位置Ｃ間を往復移動させ、これにより用紙の綴じ孔１００ａにくし状リング２００のリング部２００ａを挿入して綴じる。

移動手段５２は、左右一対の支持フレーム５５０の上部に、左右一対の従動ローラ５２１を回転可能に設け、下部に一対の駆動ローラ５２２を駆動軸５２３の両端に設けている。従動ローラ５２１と駆動ローラ５２２にベルト５２４を掛け渡し、駆動モータ５２５が動力伝達機構５２６を介して駆動軸５２３を回転させる。

左右一対のベルト５２４の間にはホルダ体５１１が配置され、このホルダ体５１１の両端部がベルト５２４に固定され、駆動モータ５２５の回転により動力伝達機構５２６を介して駆動軸５２３が回転することで、ベルト５２４により上昇または下降するように構成される。センサＳ２１及びセンサＳ２２の検知情報に基づき、制御手段５５は駆動モータ５２５を制御し、綴じ手段５１をくし状リング受取位置Ｐ１と用紙束受取位置Ｐ２の間を往復移動させる。

このように、移動手段５２は、綴じ手段５１をくし状リング受取位置Ｐ１と用紙束受取位置Ｐ２の間を往復移動させ、綴じ手段５１はくし状リング受取位置Ｐ１で供給されるくし状リング２００を受け取り、用紙束受取位置Ｐ２へ移動してくし状リング２００のリング部２００ａを開いた状態で用紙束を受け取り、用紙束の綴じ孔１００ａにくし状リング２００のリング部２００ａを挿入して綴じる。

綴じ手段５１は、くし状リング受取位置Ｐ１で供給されるくし状リング２００を受け取り、くし状リング２００のリング部２００ａを開きながら用紙束受取位置Ｐ２へ移動してくし状リング２００のリング部２００ａを開いた状態で用紙束を受け取るように構成すると、移動しながらくし状リング２００のリング部２００ａを開くから開く時間を短縮でき製本効率が向上する。

また、綴じ手段５１は、くし状リング受取位置Ｐ１で供給されるくし状リング２００を受け取り、このくし状リング受取位置Ｐ１でくし状リング２００のリング部２００ａを開いた後用紙束受取位置Ｐ２へ移動してくし状リング２００のリング部２００ａを開いた状態で用紙束を受け取るように構成することができ、確実にくし状リング２００を受け取り移動することが可能である。

［くし状リング供給部の構成］
この実施の形態のくし状リング供給部６０は、綴じる用紙の用紙サイズと用紙枚数に応じたくし状リングを用意し、製本の用紙サイズと用紙枚数の情報に基づきくし状リングを選択し、選択されたくし状リングを、リング部２００ａを閉じた状態でバインド部５０に１個ずつ供給する。この実施の形態を図２１に基づいて説明する。図２１はくし状リング供給部を示す図である。

この実施の形態では、くし状リング供給部６０に、供給手段９３０を備え、制御手段５５により用紙サイズと用紙枚数の情報に基づきカートリッジ６１に積載されたくし状リング２００を選択し、この選択されたくし状リング２００を、リング部２００ａを閉じた状態でバインド部５０に供給する。

このくし状リング２００は、綴じる用紙サイズと用紙枚数の情報に基づき選択され、例えば、用紙サイズがＡ４の製本を行う場合には、長いくし状リングであり、かつ用紙枚数が４０枚の場合には径が大きいくし状リングが選択され、用紙枚数が２０枚の場合には径が小さいくし状リングが選択される。また、例えば、用紙サイズがＢ５の製本を行う場合には、短いくし状リングであり、かつ用紙枚数が４０枚の場合には径が大きいくし状リングが選択され、用紙枚数が２０枚の場合には径が小さいくし状リングが選択される。

くし状リング供給部６０は、カートリッジ６１に、綴じる用紙のサイズと枚数に応じたくし状リング２００を、リング部２００ａを閉じた状態で複数列積載して収納する。図２１において、例えば図面左側から用紙サイズがＡ４の場合で、長く径が大きいくし状リングが、長く径が小さいくし状リングが収納され、用紙サイズがＢ５の場合で、短く径が大きいくし状リングが、短く径が小さいくし状リングが収納され、縦４列に積載されている。

くし状リング供給部６０には、供給手段９３０を構成する積載したくし状リング２００の縦列に対応して昇降レール９４０がそれぞれ配置され、このそれぞれの昇降レール９４０に昇降リフト９４１が昇降可能に備えられている。綴じる用紙のサイズと枚数に応じたくし状リング２００が選択され、この選択された長さ径のくし状リング２００の積載列に対応して配置されている昇降リフト９４１を駆動し、くし状リング２００を上昇させる。

くし状リング供給部６０には、供給手段９３０を構成する送り出し手段９５０が備えられ、この送り出し手段９５０は、駆動モータ９５１、送り出しベルト９５２と、送り出しベルト９５２に設けられた摘みアーム９５３を有する。くし状リング受取位置Ｐ１の検出情報に基づき、制御手段５５が駆動モータ９５１を駆動し、送り出しベルト９５２を回転して摘みアーム９５３により選択されて上昇しているくし状リング２００を保持してリング部２００ａを閉じた状態でバインド部５０に供給する。例えば、用紙サイズがＢ５の製本を行う場合であり、短いくし状リング２００で、かつ用紙枚数が４０枚の場合であるため、径が大きいくし状リング２００が選択され、このくし状リング２００に対応する昇降リフト９４１が上昇し、このくし状リング２００がリング部２００ａを閉じた状態でバインド部５０に供給される。

綴じ手段５１は、くし状リング受取位置Ｐ１で供給されるくし状リング２００を受け取り、用紙束受取位置Ｐ２へ移動してくし状リング２００のリング部２００ａを開いた状態で用紙束を受け取り、用紙束の綴じ孔１００ａにくし状リング２００のリング部２００ａを挿入して綴じて製本する。このように、カートリッジ６１に、綴じる用紙の用紙サイズと用紙枚数に応じたくし状リング２００をリング部２００ａを閉じた状態で複数列積載して収納し、用紙サイズと用紙枚数の情報に基づきカートリッジ６１に積載されたくし状リング２００の選択によりリング部２００ａを閉じた状態でバインド部５０に供給することで、綴じる用紙の用紙サイズと用紙枚数に応じたくし状リング２００により製本することができる。

なお、この実施の形態では、用紙サイズがＡ４の製本を行う場合には、長いくし状リングを用い、用紙サイズがＢ５の製本を行う場合には、短いくし状リングを用いているが、用紙サイズがＢ５の製本を行う場合にも長いくし状リングを用い、製本後に長い余分の部分を切断するようにしてもよい。

制御手段５５は、その他に画像形成装置側との制御を行う。すなわち、バインド部５０のセンサー（図示せず）の情報に基づき製本を行い、製本装置内の通紙における異常発生を検出したら、それを直ちに画像形成装置側に送信し、画像形成装置側では作動停止を指示する。また、例えば、製本装置側で用紙のジャムの発生、部品故障の発生、積載トレイ８００の満杯などを画像形成装置側へ通知して、画像形成装置側で装置の停止、復帰の制御を行う。この場合、用紙のジャムの発生箇所、故障の発生した箇所では、以降の動作は不可能であり、積載トレイ８００の満杯では、プリンター側から「動作停止」の指示が無い限り物理的に詰まるまで動作を継続する。

この実施の形態では、製本するための用紙に画像を形成する画像形成装置からの綴じる用紙サイズの情報と、綴じる用紙の用紙枚数の情報を受信し、制御手段５５は、この情報に基づき、同様に供給手段９３０を制御し、カートリッジ６１に積載されたくし状リング２００を選択し、この選択されたくし状リング２００を、リング部２００ａを閉じた状態でバインド部５０に供給するようにしてもよい。

また、くし状リング供給部６０に、綴じる用紙の用紙サイズと綴じ厚みに応じたくし状リングを用意し、製本の用紙サイズと綴じ厚みの情報に基づきくし状リングを選択し、選択されたくし状リングにより製本するようにしてもよい。さらに、くし状リング供給部６０に、綴じる用紙の用紙サイズと綴じる用紙の用紙枚数に応じたくし状リングを用意し、製本の用紙サイズと綴じる用紙の用紙枚数の情報に基づきくし状リングを選択し、選択されたくし状リングにより製本するようにしてもよい。用紙サイズについては、Ａ４の製本を行う場合と、用紙サイズがＢ５の製本を行う場合について説明したが、これに限定されず、例えば、レターサイズ及びリーガルサイズについても同様に実施することができる。

［製本排出部の構成］
製本排出部７０は、押出手段７１、搬送手段７２を有し、バインド部５０により製本した用紙束を押出手段７１により搬送手段７２に押出して収納スタッカ８０へ搬送する。押出手段７１は、支持台４４６に支持され、プッシュレバー７１０に一体化されたラック４４７とピニオン４４８により前進し、製本された用紙束を搬送手段７２へ押し出した後、後退して待機位置に戻る。

搬送手段７２は、くし状リング供給部６０の上方で、収納スタッカ８０とバインド部５０との間に配置され、無端搬送手段であるベルト７２０、搬送爪７２１、駆動手段である駆動モータ７２２を有する。ベルト７２０は一対のプーリー７２３，７２３に掛け渡され、ベルト７２０には搬送爪７２１が設けられている。駆動モータ７２２によりベルト７２０を駆動することで、搬送爪７２１がバインド部５０により製本された用紙束を収納スタッカ８０へ搬送する。

収納スタッカ８０には、積載トレイ８００が昇降可能に設けられ、積載トレイ８００に製本された用紙束を重ねながら積載トレイ８００が下降し、大量の製本を行うことができる。

この発明は、用紙束の綴じ孔にくし状リングのリング部を挿入して、用紙束を綴じて製本する製本装置に適用でき、簡単且つコンパクトな構造で用紙束に綴じ孔を形成することで、例えばプリンターなどに接続して自動的に、短時間に、大量に用紙束を綴じて製本することが可能である。

１０ 製本装置
２０ 用紙搬送路
２１，２２ 搬送ローラ
２３，２４ ローラ駆動手段
２５ ゲート
３０ 綴じ孔形成部
３１ パンチユニット
３２ 駆動機構
３３、３４ ローラ駆動手段
３３ａ 上流側上排紙ローラ
３３ｂ 上流側下排紙ローラ
３８ ストッパー
３９ パンチ
４０ コンパイル部
４１ フロントジョガー
４２ リアジョガー
４３ エンドフェンス
４４ パドルユニット
５０ バインド部
５１ 綴じ手段
５２ 移動手段
５５ 制御手段
６０ くし状リング供給部
６１ カートリッジ
６２ 昇降手段
６３ 送出手段
７０ 製本排出部
７１ 押出手段
７２ 搬送手段
８０ 収納スタッカ
１００ 用紙束
１００ａ 綴じ孔
２００ くし状リング
２００ａ リング部
３１０ 連動機構
３１１ リンク
３１２ カム
３１３ 回転軸
３１４ 駆動スプロケット
３１５ 減速機構
３１６ 動力伝達手段
３１７ 駆動ピン
３１８ 支持ピン
３１９ａ パンチ駆動板
３１９ｂ スプリング
３２０ 駆動源
３２１ モータ
Ｓ１ 基準位置検知センサ
Ｓ２ 用紙通過検知センサ
Ｓ３ 用紙束排出検知センサ
Ｓ４ 回転管理センサ
５１０ 保持爪部材
５２０ 開閉爪部材
５２１ 可動プレート
５３０ リング部開閉機構
５３１ 駆動プレート
５３２ ガイドプレート
８００ 積載トレイ

Claims (3)

1. 用紙束の綴じ孔にくし状リングのリング部を挿入して、前記用紙束を綴じて製本する製本装置であり、
   用紙を搬送する用紙搬送路に、
   前記用紙に綴じ孔を形成する綴じ孔形成部と、
   前記綴じ孔が形成された用紙を揃えて用紙束にするコンパイル部と、
   供給されるくし状リングを受け取り、前記用紙束の綴じ孔に前記くし状リングのリング部を挿入して綴じるバインド部と、
   前記バインド部により製本した前記用紙束を収納スタッカへ搬送する製本排出部と、を備え、
   前記綴じ孔形成部は、
   綴じ孔を形成するために用紙を積載して揃えるストッパーと、
   前記積載して揃えた用紙に綴じ孔を形成するパンチと、
   前記ストッパーと前記パンチを連動させて、前記ストッパーにより積載して揃えた用紙に、前記パンチで綴じ孔を形成するように作動させる連動機構と、
   前記連動機構を駆動する駆動源と、
   を備え、
   前記連動機構は、
   前記パンチを待機位置と綴じ孔を形成する位置間を移動させるカムと、
   前記カムに連動して前記ストッパーを揃える位置と待機位置間を移動させるリンクと、を有し、
   前記カムと前記リンクとを、前記カムの回転軸に対して変位した位置で連結し、
   前記ストッパーが揃える位置では、前記パンチが待機位置であり、前記パンチが綴じ孔を形成する位置に移動することに連動して前記ストッパーが待機位置に移動するように作動させることを特徴とする製本装置。
2. 前記駆動源は、単一の駆動源であることを特徴とする請求項１に記載の製本装置。
3. 前記駆動源がモータであり、
   前記モータの動力を前記連動機構の前記カムの回転軸に伝達する動力伝達手段と、
   前記カムの基準位置を検知する基準位置検知センサと、
   前記綴じ孔形成部に供給される用紙を検知する用紙通過検知センサと、
   前記綴じ孔形成部から綴じ孔を形成した用紙束の排出を検知する用紙束排出検知センサと、
   綴じ孔を形成した用紙束の排出を行うローラ対と、
   前記基準位置検知センサ、前記用紙通過検知センサ及び前記用紙束排出検知センサの検知情報に基づいて前記モータの駆動制御と前記ローラ対の駆動制御を行う制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記カムの基準位置において前記モータを駆動開始させ、
   前記モータの駆動開始により前記ストッパーを揃える位置とし、前記パンチを待機位置に維持し、
   前記ストッパーを揃える位置で綴じ孔を形成するために用紙を積載し、用紙通過検知センサにより最終用紙の通過を検知して揃えた後、
   前記モータの駆動により前記パンチが綴じ孔を形成する位置に移動するとともに、前記ストッパーが待機位置に移動し、
   前記ストッパーを待機位置に維持した状態で、前記パンチを待機位置に移動して前記基準位置検知センサが回転基準位置を検知すると前記モータの駆動停止を行い、前記ローラ対の駆動により綴じ孔を形成した用紙束の排出を行い、前記用紙束排出検知センサにより用紙束の排出を検知した後、
   繰り返し前記カムの基準位置において前記モータを駆動開始させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の製本装置。