JP7201516B2 - シート束断裁装置と製本装置 - Google Patents

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Description

本発明は、製本綴じしたシート束の縁を断裁するシート束断裁装置と、これを備えた製本装置とに関する。
従来、製本綴じしたシート束の縁を断裁してトリミングするシート束断裁装置がある(特許文献1,2)。これらのシート束断裁装置は、製本綴じしたシート束の縁を断裁したときに発生する断裁片を断裁片収納容器に収納していた。
特開2005-305822号公報 特開2015-217494号公報
しかし、従来のシート束断裁装置は、断裁片を落下させて断裁片収納容器で収納するとき、断裁片の綴じられていない部分が広がった状態(参考、図10(B))で断裁片収納容器に落下することがあった。これは、綴じ合わせを行った後の時間経過によって表紙が外側に開くためである。このように断裁片が開いていると、断裁片が断裁片収納容器に引っかかったり、断裁片収納容器の内部でかさばったりして、断裁片収納容器の断裁片収納効率が低下するという課題があった。
本発明は、シート束の断裁片が広がるのを抑制したシート束断裁装置と、このシート束断裁装置を備えた製本装置を提供することにある。
本発明は、綴じられた背を備えるシート束を断裁するシート束断裁装置であって、前記シート束の第1面と第2面とを挟んで、前記シート束を前記シート束の厚み方向に加圧する加圧手段と、前記シート束を移動させる移動手段と、前記シート束から断裁した断裁片が前記背の一部を含むように、前記加圧手段によって加圧された前記シート束を断裁する断裁手段と、前記加圧手段と、前記移動手段と、前記断裁手段とを制御する制御手段と、前記断裁手段が前記シート束から断裁した前記断裁片を収納する収納手段と、を有し、前記制御手段は、前記加圧手段に、前記シート束の前記第1面に設けられ前記背と接続する領域である第1の接続領域と前記第2面に設けられ前記背と接続する領域である第2の接続領域とを加圧する第1の加圧を実行させ、前記第1の加圧中、前記断裁手段に前記シート束の断裁を実行させず、前記第1の加圧の後に、前記加圧手段に前記第1の加圧を解除させて、前記移動手段に前記シート束を断裁位置まで移動させ、前記加圧手段に、前記断裁位置にある前記シート束を加圧する第2の加圧を実行させ、前記第2の加圧中に前記断裁手段に前記シート束を断裁させ、前記第2の加圧中に前記シート束から断裁された断裁片は、前記第1の加圧において加圧された、前記第1の接続領域および前記第2の接続領域を含むことを特徴とする。
本発明は、シート束の断裁片が広がるのを抑制し、断裁片収納容器の断裁片収納効率を向上することができる。
本発明は、断裁片収納効率の高いシート束断裁装置を備えたので、製本装置の稼働率を高めることができる。
本発明の第1の実施形態の製本装置を備えた画像形成システムのシート搬送方向に沿った断面概略図である。 本発明の第1の実施形態の製本装置のシート搬送方向に沿った断面概略図である。 製本装置における、表紙綴じ部、シート束搬送部、束姿勢変更部、断裁部及び断裁片収納部の図である。 画像形成装置と、製本装置との制御ブロック図である。 製本装置の製本動作のフローチャートである。 製本装置の製本動作の派生フローチャートである。 製本装置の第1の実施形態における断裁動作のフローチャートである。 製本装置の第2の実施形態における断裁動作のフローチャートである。 (A)は第1の実施形態の、(B)は第2の実施形態の、それぞれ表紙付きシート束の断裁線と加圧領域を示す図である。 断裁された表紙付きシート束の図である。(A)は、断裁された表紙付きシート束と断裁片の斜視図である。(B)は、広がった状態の断裁片の斜視図である。
<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態の製本装置を備えた画像形成システムを、図に基づいて説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態の製本装置Bを備えた画像形成システムJのシート搬送方向に沿った断面概略図である。図2は、本発明の第1の実施形態の製本装置Bのシート搬送方向に沿った断面概略図である。
画像形成システムJは、シートに順次トナー画像を形成する画像形成装置Aと、この画像形成装置Aの下流側に配置された製本装置B、この製本装置Bの下流に配置された後処理装置Cで構成される。画像形成システムJは、画像形成装置Aで画像形成したシートを製本装置Bで製本処理する。また、画像形成システムJは、製本処理をしないシートについては、そのシートを、製本装置Bを通過させて後処理装置Cで後処理をさせ、排出する。
[画像形成装置A]
画像形成装置Aは、シートに画像を形成する。画像形成装置Aには、複写機、プリンタ、印刷機など種々の構造のものがあるが、本実施形態の画像形成装置Aは、シートにトナー画像を形成する複写機である。画像形成装置Aは、装置本体1内に、シート供給部2と、印字部3と、シート排出口14と、画像形成装置制御CPU83とを内蔵している。シート供給部2にはシートサイズに応じた複数のカセット5が上下方向に配置されている。シート供給部2は、画像形成装置制御CPU83から指示されたサイズのシートを給送経路6に繰り出す。この給送経路6にはレジストローラ対7が設けられる。レジストローラ対7は、シートの先端を揃えた後、そのシートを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が設けられている。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が配置されている。印字ヘッド9は、例えば、レーザ発光器で構成され、静電ドラム10上に静電潜像を形成する。静電潜像は、現像器11でトナー現像され、トナー画像となって、転写チャージャ12でシートに転写される。シートは、定着器13でトナー画像を定着されて、シート排出経路17に送られる。シート排出口14には、シート排出ローラ対15が配置されている。循環経路16は、シート排出経路17からのシートをスイッチバック経路で表裏反転した後、再びレジストローラ対7に案内する。循環経路16を搬送されたシートは、印字部3で裏面にトナー画像を形成される。このように片面若しくは両面にトナー画像を形成されたシートは、シート排出口14から製本装置Bに搬送される。
装置本体1の上部に設けられたスキャナユニット20は、原稿の画像を光学的に読み取る。スキャナユニット20は、一般的に知られているように、ユーザが原稿を載置するプラテンガラス23と、プラテンガラス23に沿って原稿を光学的に読み取るキャリッジ21と、キャリッジ21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)22で構成される。また、スキャナユニット20は、上部に、原稿を自動的にプラテンガラス23に給送する原稿送り装置25を有している。
[製本装置B]
図2は、製本装置Bのシート搬送方向に沿った断面概略図である。製本装置Bは、画像形成装置Aに接続して配置される。
なお、以下の説明において、シート束の表紙になるシートを「表紙」、表紙によって表装されるシートを「中シート」、中シートの束を「中シート束」、表紙によって表装された中シート束を「表紙付きシート束」、トリミングされた表紙付きシート束を「冊子」と称する。なお、これらを単にシート束と称する場合もある。
図10(A)に示すように、表紙付きシート束C3は、縁の端面(背)を接着剤BNの塗布によって綴じた中シート束C1を表紙C2で表装して形成される。表紙C2は、接着剤BNによって中シート束C1に貼り付けられる。本実施形態の製本装置Bは、表紙付きシート束C3から断裁された、接着剤BNが塗布された部分(背の一部)を含む断裁片C3Wが図10(B)に示すように広がるのを抑制する機能を備えている。
図1に示すように、製本装置Bは、以下の各構成要素を備えている。ケーシング30、トナー画像形成済みのシートを束状に集積して束揃えをする集積部40、集積部40からの中シート束に糊や膠などの接着剤を塗布する接着剤塗布部55、接着剤を塗布した中シート束に表紙を綴じ合わせる表紙綴じ部60、表紙付きシート束の向きを変える束姿勢変更部64、表紙付きシート束の接着剤で綴じた一端、或いはシート束の断裁される縁(被断裁縁)を加圧する加圧部59、向きを変えた表紙付きシート束の縁(被断裁縁)をトリミング断裁する断裁部65、トリミング断裁の際、発生する断裁片を収納する断裁片収納部70、トリミング断裁して形成した冊子を収納する収納スタッカ67。
[搬送経路の構成]
図1を参照して各シートの搬送経路について説明する。ケーシング30内には、画像形成装置Aのシート排出口14に連なる搬入口29を有する搬入経路31が設けられている。搬入経路31は、経路切換部材36を介して、中シート搬送経路32と表紙搬送経路34とに接続される。中シート搬送経路32は、集積部40を介して製本経路33に接続される。表紙搬送経路34は、後処理装置Cの後処理経路38に接続される。製本経路33は、製本装置Bを略鉛直方向に縦断する。表紙搬送経路34は、製本装置Bを略水平方向に横断する。このため、製本経路33と表紙搬送経路34は、互いに交差(直交)し、その交差している場所に後述する表紙綴じ部60が配置される。
以上のような搬送経路の構成において、搬入経路31は、画像形成装置Aからトナー画像形成済みのシート(中シート)を受入れる。また、搬入経路31は、画像形成装置Aから、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(表紙)を受け入れる。経路切換部材36は、シートが通過する経路を中シート搬送経路32または表紙搬送経路34に設定する。
また、搬入経路31には、インサータ装置26が接続される。インサータ装置26は、画像形成装置Aで印刷処理しない表紙を給紙トレイ26aから1枚ずつ搬入経路31に給送する。このインサータ装置26は、1段又は複数段の給紙トレイ26aと、給紙トレイ26aに積載された表紙を先端部で1枚ずつ分離して給送する表紙給送部18と、表紙給送部18の下流側の表紙給送路27と、を備える。表紙給送路27は、経路切換部材28を介して搬入経路31に接続される。搬入経路31には搬送ローラ対31aが、中シート搬送経路32には搬送ローラ対32aが、配設される。製本経路33には、グリップ搬送部47と、後述する束姿勢変更部64と、冊子排出ローラ対66と、が配設される。表紙搬送経路34には搬送ローラ対34aが、後処理経路38には排出ローラ対38aが、それぞれ配設される。また、搬送ローラ対34aと排出ローラ対38aには、駆動源として、それぞれ不図示の駆動モータが連結される。
[集積部40]
図2を参照して集積部40について説明する。中シート搬送経路32の中シート排出口32xに配置された集積トレイ41は、中シート排出口32xから排出された中シートを束状に積載収納する。集積トレイ41は略水平に配置されたトレイ部材で構成される。集積トレイ41の上方には正逆転ローラ42aと搬入ガイド42bとが配設される。そして、中シート排出口32xから排出された中シートは、搬入ガイド42bで集積トレイ41上に案内され、正逆転ローラ42aによって集積トレイ41に収納される。正逆転ローラ42aは、正回転で中シートを集積トレイ41の先端側に移送し、逆回転でトレイ後端(図2の右端)に配置された規制部材43に中シートの後端を突き当て規制する。集積トレイ41には、図示しないシートサイド整合板が1対設けられており、このシートサイド整合板がトレイ上に収納された中シートの両側縁を整合する。このような構成によって、中シート搬送経路32からの中シートは集積トレイ41上に順次積み上げられ束状に部揃えされる。
[シート束搬送部39]
図2において、シート束搬送部39は製本経路33に配設される。シート束搬送部39は、グリップ搬送部47と、折りローラ対63と、冊子排出ローラ対66とで構成される。シート束搬送部39は、シート束を、集積トレイ41から、「接着剤塗布位置E」、「表紙綴じ位置F」、「断裁位置G」の順に搬送して、収納スタッカ67に排出する。
グリップ搬送部47は、1対のニップ部材で構成される。グリップ搬送部47は、集積トレイ41に集積された中シート束を把持し、その中シート束を90度回転して姿勢を変更する。このため、グリップ搬送部47は、ケーシング30に対して回転可能に装備される。グリップ搬送部47は、集積トレイ41に集積した中シート束を、水平姿勢から鉛直姿勢に変更し、略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、集積トレイ41は、集積位置(図2実線)から引き渡し位置(図2破線)に下降し、この引き渡し位置で準備されたグリップ搬送部47にシート束を引き渡す。
折りローラ対63は、1対のローラ対で構成されており、表紙付きシート束を表紙綴じ位置Fから下流側の断裁位置Gに搬送するのと同時に表紙付きシート束の表紙を折り合わせる。冊子排出ローラ対66も1対のローラで構成されており、シート束を下流側の収納スタッカ67に搬出する。なお、折りローラ対63と断裁位置Gとの間には、束姿勢変更部64が備えられており、この束姿勢変更部64もシート束搬送部を構成しているが詳細は後述する。
[束厚さ検出部]
中シート束の厚みを検出する方法として、以下の方法がある。第1の方法は、中シート搬送経路32の中シート排出口32xにシート排出センサSe3(図2)を配置して検出する方法である。シート排出センサSe3は、搬出した中シートの枚数をカウントし、既知の平均的な中シートの厚みから中シート束の厚みを演算する。例えば、後述する製本装置制御CPU85(図4)にカウンタを設け、画像形成装置Aからのシート排出指示信号とジョブ終了信号の間にシート排出センサSe3のシート排出信号を計数し、この計数値に予め設定された中シートの厚さを乗算する。このようにシート排出センサSe3が検出する排出シート枚数から中シート束の厚みを演算すると構成が容易となる。ただし、第1の方法で検出する中シート束の厚さは計算による概略値となる。
第2の方法は、集積トレイ41に積載された最上位の中シートと当接するスライダックセンサSe7を用いる方法である。このスライダックセンサSe7の位置を検出することによって中シート束の厚みを検出する。例えば、集積トレイ上に最上位の中シートと接するレバー部材を積載方向に移動自在に配置し、このレバー部材の位置を、スライダックセンサSe7によって検出する。
第3の方法は、グリップ搬送部47を固定グリッパと可動グリッパで構成し、可動グリッパが中シートの面と当接する位置をスライダックセンサThで位置検出する方法である。
第1の方法、第2の方法、第3の方法、いずれの方法であっても中シート束の厚さを検出することができる。しかし、より正確な中シート束の厚さを検出するためには、第2の方法、即ちスライダックセンサSe7を用いることが好ましい。
いずれかの方法で検出した中シート束の厚みは、後続する制御に使用される。例えば、後述する接着剤塗布部55で中シート束に接着剤を塗布する際に、束厚さに応じて接着剤の塗布量を調整する。
[接着剤塗布部55]
図3は、製本装置Bにおける、表紙綴じ部60、シート束搬送部39、束姿勢変更部64、断裁部65及び断裁片収納部70を示す図である。図1、図2において、接着剤塗布部55は接着剤塗布手段として製本経路33の接着剤塗布位置Eに配置される。接着剤塗布部55は、熱溶融性の接着剤を収納する接着剤容器56と、塗布ロール57と、ロール回転モータMRとで構成される。
接着剤の残量を検出する接着剤センサ56s(図2)は、接着剤容器56に設けられている。接着剤センサ56sは、接着剤の温度を検出する温度センサを兼ねている。接着剤センサ56sは、接着剤容器56内の液化した接着剤の温度を検出する。また、接着剤センサ56sは、接着剤に浸かっている部位と浸かっていない部位との間の温度差によって接着剤の残量を検出する。そして、接着剤容器56は、シート束に沿ってホームポジションから所定ストロークで往復動し、その往復動の過程で接着剤容器56内の塗布ロール57でシート束の端縁(一端)に接着剤を塗布する。塗布ロール57は耐熱性の多孔質材で構成され、糊を含侵してロール周囲に糊の層を形成するように構成される。
[表紙綴じ部60]
表紙綴じ部60は製本経路33の表紙綴じ位置Fに配設される。表紙綴じ部60は、図3に示すように当てプレート61と、折りプレート62(62a,62b)と、折りローラ対63とで構成される。表紙綴じ位置F(図2)には、表紙搬送経路34が配置されており、画像形成装置A又はインサータ装置26から表紙が給送される。
当てプレート61は、表紙をバックアップする(支える)板状の部材である。当てプレート61は、表紙搬送経路34から送られた表紙と製本経路33から送られた中シート束とを接合する際に、表紙を支持する。また、当てプレート61は、表紙を接着したシート束の綴じ部を冷却する機能も有する。当てプレート61は、製本経路33に沿って移動可能に配置される。そして、表紙付きシート束が下流側の断裁位置Gに移動するときに、当てプレート61は、表紙付きシート束の進路から退避する。
折りプレート62は、当てプレート61の上流側に配置され、当てプレート61に支持された表紙を折る。このため、折りプレート62は、製本経路33を挟んで右左に1対(62a,62b)配置され、互いに接近および離間することが可能な構成となっている。この右左の折りプレート62a,62bは、それぞれラック歯車62rと伝動ピニオン62pとで、駆動源である作動モータ62Mに連結される。
したがって、右左の作動モータ62Mが同一量ずつ回転すると折りプレート62a,62bの加圧面が表紙の綴じ部を折曲げて背表紙を形成する。図3に示す表紙搬送経路34は、搬送ローラ対34aを備える。また、表紙搬送経路34を形成する上部ガイド34gは、回転軸34hを中心に、搬送ローラ対34aと共に上下方向に揺動して製本経路33の上側を開閉する。
当てプレート61と折りプレート62とによって表紙搬送経路34に給送された表紙は、当てプレート61に支持される。グリップ搬送部47で製本経路33から送られた中シート束が、表紙の上に突き当てられて、中シート束は表紙と接合する。この接合の後、折りプレート62を図3に示す離間位置から互いに接近させる。すると、中シート束を挟んで表紙が折り合わされ背表紙となる。そして、当てプレート61の下流側には折りローラ対63が配置される。この折りローラ対63は互いに圧接したローラ対である。図示しないが一方のローラが、シート束の厚みに応じて搬送方向と直交する方向に移動する。
本実施形態の製本装置Bは、断裁位置Gにおいて、表紙付きシート束を加圧部材59yによって受け部材58に加圧することを特徴としている。その構成と動作は後述する。
[シート束断裁装置D]
図1におけるシート束断裁装置Dは、表紙付きシート束の被断裁縁を断裁するものである。シート束断裁装置Dは、束姿勢変更部64、加圧部59、断裁部65で構成される。
[束姿勢変更部64]
姿勢変更部64について、図3と図9を参照して説明する。折りローラ対63の下流側に、シート束の方向を変更する移動回転手段としての束姿勢変更部64と、シート束の周縁を断裁する断裁手段としての断裁部65とが配設される。束姿勢変更部64は、表紙綴じ位置Fで表紙が接合されたシート束を、所定の方向の姿勢にして下流側の断裁位置Gに給送する。断裁部65は、断裁位置Gでシート束の端部を断裁して断面の形状を整える。
束姿勢変更部64は、回転テーブル64a,64bを備える。回転テーブル64a,64bは、折りローラ対63から送られた表紙付きシート束を厚み方向から挟んで保持する。そして、回転テーブル64a,64bは、表紙付きシート束を、シート束表面の法線方向を回転軸として回転させる。図3に示すように、回転テーブル64a,64bは、ユニットフレーム64xに設けられている。ユニットフレーム64xは、ケーシング30に対して上昇及び下降が可能である。
ユニットフレーム64xは、製本経路33を挟んで1対の回転テーブル64a,64bをそれぞれ回転可能に支持する。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)に移動することができる。そして、回転テーブル64a,64bは、製本経路33内でシート束の姿勢を変更するための駆動源として、モータMt1,Mt2を備える。また、回転テーブル64bは、図3の水平方向に移動するためのグリップモータMgを備える。
製本経路33内に導かれた表紙付きシート束C3は、折りローラ対63により、接着剤で綴じられている背C3Bを下側にして搬入される。そして、表紙付きシート束C3は、左右1対の回転テーブル64a,64bに保持されて、モータMt1,Mt2によって姿勢を変更される。
表紙付きシート束C3は、背以外の3方向の周縁を断裁(トリミングカット)するときに、図9(A)における断裁線L1、L2、L3が断裁位置Gにセットされて、断裁部65がそれぞれの断裁線L1、L2、L3で表紙付きシート束C3を断裁する。なお、本実施形態では、表紙付きシート束C3の背C3Bの一部を含む断裁片を断裁する断裁線をL1およびL2とし、背C3Bの反対側を断裁する断裁線をL3としている。
また、可動側の回転テーブル64bにはグリップセンサ(図示せず)が設けられている。回転テーブル64a,64bは、表紙付きシート束C3を確実に保持したのをグリップセンサで検知した後に、回転を開始する。そしてユニットフレーム64xは、昇降モータMSによってシート束を製本経路33に沿って移動する。
3方向トリミングのときには、表紙付きシート束C3は、束姿勢変更部64と断裁部65とによって、断裁線L1、L2、L3の順に、断裁位置Gへのセットと断裁とが繰り返される。また、2方向トリミングのときには、表紙付きシート束C3は、断裁線L1、L2、の順に、断裁位置Gへのセットと断裁とが繰り返される。さらに、1方向トリミングのときには、表紙付きシート束C3は、断裁線L3が断裁位置Gにセットされ、断裁される。
[加圧部59]
図2、図3に示すように、加圧手段としての加圧部59は、断裁縁プレスユニット59bと、受け部材58と、で構成される。断裁縁プレスユニット59bは、加圧部材59yと、加圧部材59yを受け部材58に接近離間させる不図示のモータと、で構成される。加圧部材59yは、不図示のモータによって移動し、受け部材58との間で表紙付きシート束C3をその厚さ方向から加圧する。言い換えれば、加圧部59は、加圧部材59yと受け部材58によって、表紙付きシート束C3の第1面と第2面とを挟んで、表紙付きシート束C3の厚み方向に加圧する。受け部材58は、板状の部材であり、加圧部材59yおよび後述する断裁刃65xと対向する上下方向の長さを有している。そして、受け部材58は、加圧部材59yや断裁刃65xから受ける押圧力に耐えられるように形成される。
このように構成された加圧部59は、表紙付きシート束C3の接着剤で綴じられた一端(背)、或いは表紙付きシート束C3の断裁される縁(被断裁縁)を、加圧部材59yと受け部材58とで加圧する。
[断裁部65]
図2、図3に示すように、断裁手段としての断裁部65は、断裁縁プレスユニット59bと、断裁刃ユニット65aと、受け部材58と、で構成される。断裁縁プレスユニット59bと、受け部材58は加圧部59において説明済みであるので、説明を省略する。断裁刃ユニット65aは、平刃状の断裁刃65xと、断裁刃65xを受け部材58に接近離間させるカッタモータMCとで構成される。断裁部65は、加圧部材59yで表紙付きシート束の断裁される縁(被断裁縁)を受け部材58に押し付ける。その後、断裁部65は、断裁刃65xで、表紙付きシート束の背を除く周縁(被断裁縁)を所定量だけ断裁して切り揃える。そして、断裁したシート束の周縁を断裁片として排出する。
断裁位置Gの下流側には冊子排出ローラ対66と、収納スタッカ67とが配置される。この収納スタッカ67は、図3に示すように、シート束を立てた姿勢で収納する。冊子排出ローラ対66は、断裁位置Gの下流側に配置され、収納スタッカ67にシート束を搬出する。冊子排出ローラ対66は1対のローラ66a,ローラ66bで構成される。ローラ66bは、シート束の厚みに応じてシート幅方向に移動し、シート束を挟持する位置を変更する。
また、収納スタッカ67は、ケーシング30から引き出せるように構成される。ユーザは、収納スタッカ67を画像形成装置Aのフロント側(図1の紙面手前側)に引き出して、収納スタッカ67の上方からシート束を取り出すことができる。シート束満杯検出センサ67Sfは、収納スタッカ67に収納されたシート束の満杯状態を検出して、オペレータにその除去を促す。
[断裁片収納部70]
断裁位置Gの下方には、収納スタッカ67と並列して、断裁片を収納する収納手段としての断裁片収納部70が設けられている。断裁片収納部70は、断裁片収納容器68、スイーパ部69、満杯検出センサ68Sfで構成される。断裁片収納容器68は、収納スタッカ67と並列に配設される。断裁片収納容器68は、断裁刃65xで断裁した断裁片を収納する。断裁位置Gの直下には、スイーパ部69が設けられている。スイーパ部69は、図示しない駆動モータによって図2の実線と破線との左右方向に揺動する。また、スイーパ部69は、シート束を断裁する際に断裁位置Gの直下の実線の位置に待機して断裁片を断裁片収納容器68に案内し、シート束の断裁後は断裁位置Gから破線の位置に退避して、シート束を収納スタッカ67に案内する。また、断裁片収納容器68には、内部に収納された断裁片の収納量を検出する満杯検出センサ68Sfが配置されている。
断裁片収納部70が収納する断裁片C3Wについて、図10を用いて説明する。図10(A)において、表紙付きシート束C3から断裁線L1で断裁された断裁片C3Wは、断裁片の背BWの側に接着剤BNが塗布されて綴じられている。図10(B)に示すように、断裁片C3Wは、綴じられていない側が開いてしまう。図10(B)に示す広がった状態の断裁片C3Wを断裁片収納部70に排出すると、排出経路の途中で引っかかったり、断裁片収納容器68の内部でかさ張って収納効率を低下させたりする恐れがある。
[後処理装置C]
図1に示すように、製本装置Bには後処理装置Cが接続される。後処理装置Cには、表紙搬送経路34に連なる後処理経路38が設けられている。後処理経路38には、不図示のステープルユニット、パンチユニット、スタンプユニットの少なくとも1つの後処理機器が配置される。したがって、後処理装置Cは、画像形成装置Aから搬送される画像形成済みのシートを、表紙搬送経路34を介して受け取り、この画像形成済みのシートに、ステープル処理、パンチ処理、捺印処理の少なくとも1つの処理を施す。そして、後処理装置Cは、排出ローラ対38aによって画像形成済みのシートを排紙トレイ37に搬出する。また、後処理装置Cは、このような後処理を施す必要のない、画像形成装置Aから搬送された画像形成済みのシートを、後処理を施すことなく排紙トレイ37に排出することもできる。
[製本装置制御CPU85]
図4は、画像形成装置Aと、製本装置Bとの制御ブロック図である。画像形成装置Aの画像形成装置制御CPU83には、入力部(コントロールパネル)82と、モード設定部84とが接続される。製本装置Bの制御手段としての製本装置制御CPU85は、製本処理実行プログラムをROM87から呼び出して、製本経路33(図1)における各処理を実行する。なお、画像形成装置制御CPU83と製本装置制御CPU85は、一体化されて画像形成装置Aと製本装置Bとのいずれか一方に設けられていても良い。
製本装置制御CPU85は、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、その他製本に関する情報、及びコマンド信号を画像形成装置制御CPU83から受信する。また、製本装置制御CPU85は、画像形成装置制御CPU83に製本動作状態の情報を送信する。搬入経路31(図1)、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(不図示)がそれぞれ配置される。
製本装置制御CPU85は、画像形成装置制御CPU83からの種々の信号の他に、各シートセンサの検出信号も受けて、「集積部制御部85a」、「接着剤塗布部制御部85b」、「表紙綴じ部制御部85c」、「束姿勢変更部制御部85d」、「加圧部制御部85e」、「断裁部制御部85f」、「断裁片収納部制御部85g」、「収納スタッカ制御85h」を制御する。
[表紙綴じ位置Fにおける表紙綴じ部60の加圧動作]
次に、表紙綴じ位置Fにおいて、表紙綴じ部60が、中シート束を厚み方向から加圧する動作を、図5のフローチャートにしたがって説明する。
製本装置制御CPU85は、画像形成装置制御CPU83からジョブ終了信号を受けると(S501)、中シート束の厚みをスライダックセンサSe7又はTh(図2)からの検知信号に基づいて検出する(S502)。CPU85は、検出値をRAM86(図4)に記憶する(S502)。次に、集積トレイ41上に部揃えされた中シート束は、水平姿勢から鉛直姿勢に変更されて製本経路33を移動し、下流側の接着剤塗布位置Eに到達する(S503)。
シート束が接着剤塗布位置Eにセットされるのに応じて、製本装置制御CPU85は、表紙を表紙搬送経路34(図2)から表紙綴じ位置Fに搬送する(S504)。表紙は画像形成装置Aから画像形成されて供給される場合と、インサータ装置26から画像形成されないで供給される場合とがある。表紙をインサータ装置26(図1)から供給する場合、製本装置制御CPU85は不図示のシート供給部を作動させて給紙トレイ26a(図1)から表紙を1枚ずつ分離して表紙給送路27に給送する。
表紙給送路27に送られた表紙は、搬送ローラ対27aで搬入経路31に搬送される。製本装置制御CPU85は、経路切換部材28を図1の状態に位置させて、表紙を表紙搬送経路34に案内する。この表紙搬送経路34には表紙の姿勢を矯正するレジスト機構34bが備えられている。レジスト機構34bで姿勢を矯正された表紙は、レジスト機構34bから所定距離搬送されて表紙綴じ位置Fに到達し、静止される。表紙の給送セットに次いで、製本装置制御CPU85は、接着剤塗布部55を駆動して接着剤塗布位置Eにセットされる中シート束に接着剤を塗布する(S505)。塗布ロール57を備えた接着剤容器56は中シート束の下端縁に沿って移動し、塗布ロール57のロール表面に含浸している接着剤を中シート束の一端に塗布する。
接着剤塗布部55(図2)による接着剤塗布動作の終了後、製本装置制御CPU85は、中シート束をグリップ搬送部47で下流側の表紙綴じ位置Fに移送する。この位置には表紙が既にセットされているため、表紙は当てプレート61に支持されて、中シート束と接合される。次いで、表紙と中シート束が当接した状態で、折りプレート62は表紙を押して、表紙を中シート束に接着する(S506)。以上の工程により、中シート束は、表紙が装着されて、表紙付きシート束になる。
次に、製本装置制御CPU85はトリミング断裁するか否か判断する。これと同時に製本装置制御CPU85は、中シート束に塗布してある接着剤が固まるのに(固化するのに)必要な冷却時間を設定する(S507)。なお、数値は、参考数値であって、本発明を限定する数値ではない。
この冷却時間は、中シート束の厚みTに応じて設定される。例えば、中シート束の厚みが10mm以下の場合、冷却時間は約30秒に設定される。中シート束の厚みが10mmを超えて20mm以下のときには、冷却時間は約40秒に設定される。中シート束の厚みが20mmを超えて30mm以下のときには、冷却時間は約50秒に設定される。中シート束の厚みが30mmを超えているときには、冷却時間は約60秒に設定される。この冷却時間は、接着剤の性状に応じて予めRAM86に記憶されるデータテーブルを、製本装置制御CPU85が読み出して綴じ合わせるシート束の束厚さに応じて設定される。
表紙綴じ動作の終了は、折りプレート62a,62bのポジションセンサSe5,Se6(図2)によって検出される。ポジションセンサSe5,Se6は、折りプレート62a,62bが互いに接近した後、離間して待機位置に復帰したことを検出して、動作完了信号を発信する。製本装置制御CPU85は、動作完了信号の受信によって、表紙綴じ動作が終了したことを判断する。製本装置制御CPU85は、動作完了信号を受信してから、ステップS507で設定した冷却時間が経過するまで、待機する。製本装置制御CPU85は、冷却時間が経過すると(S508でYES)、再度、折りプレート62a,62bを表紙付きシート束に接近させて表紙付きシート束を厚み方向の両側から加圧する(S511)。その後、画像形成装置制御CPU83は、折りプレート62a,62bを互いに離間させ、当てプレート61を製本経路33から退避させ、これと同時にグリップ搬送部47による中シート束のグリップを解除する。表紙付きシート束は、折りローラ対63によって断裁位置に搬送される。なお、S511の処理は、必ずしも行なう必要はない。
表紙付きシート束は、表紙綴じ位置Fから下方に落下して、折りローラ対63に挟持される。製本装置制御CPU85は、折りローラ対63を排出方向に回転させて、表紙付きシート束を下流側に送る。
[表紙の性状情報に基づく表紙綴じ動作の制御]
図6は、表紙に用いるシートの性状情報に応じて、表紙の加圧動作を制御する場合の制御フローを説明する図である。なお、図6におけるS501~S508,S511,S512は、図5におけるS501~S508,S511,S512と同様であるので説明を省略する。
製本装置制御CPU85は、ステップS509において、坪量閾値を設定する。製本装置制御CPU85は、RAM86(図4)に予め記憶されているデータテーブルを読み出して、坪量閾値を設定する。
そして、製本装置制御CPU85は、ユーザが画像形成装置Aの入力部82(図4)に入力した、表紙のシート情報としての坪量と坪量閾値とを比較する(S510)。表紙の坪量が坪量閾値以上である場合(S510のYES)、製本装置制御CPU85は、表紙の加圧動作を行う(S511)。また、表紙の坪量が坪量閾値未満である場合(S510のNO)、製本装置制御CPU85は、表紙の加圧動作を行わずに折りローラ対の回転を行う(S512)。
なお、表紙の坪量が坪量閾値未満である場合に表紙の加圧動作を行わないのは、折りローラ対だけで表紙に十分な折り目を付けることが可能なためである。
また、坪量閾値を複数設けて、表紙のシートの坪量に応じて加圧動作の回数を変えてもよい。表紙のシートの坪量が大きくなると折り目が付きにくくなる。そこで、製本装置制御CPU85は、表紙のシートの坪量が大きくなることに応じて、折りプレート62a,62bによる加圧動作の回数を増加させる。これにより、坪量の大きいシートを表紙に用いる場合に、十分な折り目を形成することが可能となる。
[断裁位置Gにおける加圧部材59yの加圧動作]
図3と、図7のフローチャートと、図9(A)と、を用いて、表紙付きシート束を厚み方向から加圧する加圧動作について説明する。詳細には、断裁位置Gにおいて、加圧部材59yと受け部材58との間で表紙付きシート束を挟んで圧力を加える動作である。
製本装置制御CPU85は、表紙付きシート束が折りローラ対63に挟持されている状態で、折りローラ対63をシート排出方向に回転させて表紙付きシート束を下流側に送る(S701)。
製本装置制御CPU85は、折りローラ対63を回転させるとともに、断裁刃65xを待機位置Wpから断裁完了位置Cpに移動させる(S702)。すると、表紙付きシート束は断裁刃65x上に落下移動する(S703)。表紙付きシート束は、接着剤で綴じられた縁が断裁刃65xに当接して、断裁刃65xに受け止められる。このとき、表紙付きシート束C3の姿勢は、接着剤で綴じられた縁(背)が断裁刃65xの延在方向に倣った状態で規定される。次いで、製本装置制御CPU85は、被断裁縁の断裁が設定(トリミングカットに設定)される場合(S704でYES)、束姿勢変更部64の回転テーブル64a,64bで表紙付きシート束を厚み方向から挟持する(S705)。
そして、製本装置制御CPU85は、表紙付きシート束を挟持した束姿勢変更部64の回転テーブル64a,64bを回転させて、表紙付きシート束を所定方向に回転する(S706)。製本装置制御CPU85は、最初に表紙付きシート束C3の断裁線L1の側が断裁位置Gを向くように、回転テーブル64a,64bを回転する。
次に、製本装置制御CPU85は、表紙付きシート束C3の断裁する領域に背C3Bが含まれるか否かを判断する(S707)。図9(A)において、断裁線L1を断裁するとき、および断裁線L2を断裁するときには、断裁する領域に背C3Bが含まれる。一方、断裁線L3によって断裁するときには、断裁する領域に背C3Bが含まれない。
断裁する領域に背C3Bが含まれる場合(S707のYes)は、ステップS708に進み、断裁する領域に背C3Bが含まれない場合(S707のNo)は、ステップS710に進む。
断裁する領域に背C3Bが含まれる場合(S707のYes)、製本装置制御CPU85は、昇降モータMSを駆動して表紙付きシート束C3を移動し、加圧領域C3Pの加圧を行う(S708)。即ち、製本装置制御CPU85は、表紙付きシート束C3の第1面と第2面とにそれぞれ設けられた、背C3Bと接続する接続領域を、加圧部59によって加圧する。言い換えれば、加圧部59は、第1面と第2面の一部で、背と連続する部分(第1の接続領域、第2の接続領域)を加圧する。そして、この接続領域が、加圧領域C3Pとなる。具体的に説明する。
まず、製本装置制御CPU85は、表紙付きシート束C3を移動し、加圧領域C3Pを加圧部材59yが加圧する位置に移動する。この位置合わせは図示しないシート下端検出センサからの信号を基準に設定する。製本装置制御CPU85は、下端検出センサが、表紙付きシート束の重力方向の先端を検出した後、昇降モータMSを所定時間だけ駆動する。次いで、製本装置制御CPU85は、断裁縁プレスユニット59bを駆動して、2kNから4kN程度の力で加圧領域C3Pの加圧を行う。
なお、ステップS708で加圧する加圧領域C3Pは、表紙付きシート束C3の背C3Bのうち、後の工程で断裁される断裁片の背BWを含むように設定する。換言すれば、加圧領域C3Pは背C3Bのうち断裁片となる背BWに接続するように設定される。
次に、製本装置制御CPU85は、断裁縁プレスユニット59bによる表紙付きシート束C3に加えている圧力を解除する(S709)。
次に、製本装置制御CPU85は、昇降モータMSを回転駆動して、表紙付きシート束C3を移動し、断裁線L1を断裁部65の断裁位置Gにあわせる(S710)。
その後、製本装置制御CPU85は、断裁縁プレスユニット59bで表紙付きシート束C3の断裁する領域以外を加圧し、断裁刃ユニット65aをカッタモータMcによって待機位置Wpから断裁完了位置Cpに移動させる。断裁刃ユニット65aが断裁完了位置Cpに移動すると、表紙付きシート束から断裁片C3Wが切り離される(S711)。即ち、製本装置制御CPU85は、加圧領域C3Pを加圧部59によって加圧した後、この加圧領域C3Pを断裁片C3Wが含むように、表紙付きシート束C3を断裁部65によって断裁する。また、この際、表紙付きシート束C3の断裁片となる領域以外を加圧部59によって加圧しながら、断裁部65で表紙付きシート束C3を断裁する。
表紙付きシート束の他の縁も断裁する場合(S712のNO)、ステップS706にもどって、製本装置制御CPU85は、まだ断裁していない断裁線が断裁位置Gを向くように表紙付きシート束C3を回転する。すべての断裁線の断裁が終了すると(S712のYES)、表紙付きシート束は、冊子となる。そして、製本装置制御CPU85は、束姿勢変更部64による冊子の保持を解除する(S713)。冊子は冊子排出ローラ対66に落下し、冊子排出ローラ対66の駆動によって搬送され(S714)、収納スタッカ67に収納される(S715)。
なお、トリミング断裁が行われない場合(S704のNo)は、表紙付きシート束の状態で搬送され(S714)、収納スタッカ67に収納される(S715)。
このように、前述の折りプレート62(62r,62r)の加圧に加え(図5のS511の処理)、表紙付きシート束C3の断裁前にも断裁縁プレスユニット59bで加圧領域C3Pを加圧する。これにより、綴じ合わせ後の時間経過により断裁片C3Wの表紙が開くのを抑制する。そして、断裁片C3Wが断裁片収納容器68に落下する途中で引っかかったり断裁片収納容器68の内部でかさ張ったりして断裁片C3Wの収納効率が低下するのを抑制できる。
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態の基本的な構成は、第1の実施形態と同じであるので、以下では、第1実施形態と異なる部分を中心に第2の実施形態を説明する。
本発明の第2の実施形態は、表紙付きシート束C3の加圧領域を1回の動作で加圧するものである。図8のフローチャートと、図9(B)と、図10と、を用いて第2の実施形態における加圧動作を説明する。
トリミングを行う場合(S804のYes)、ステップS801からステップS805までは、図7のステップS701からステップS705と同じ動作を行う。
次に、製本装置制御CPU85は、束姿勢変更部64の回転テーブル64a,64bにより保持されている表紙付きシート束C3を加圧部材59yと受け部材58とで挟んで加圧する(S806)。このとき、表紙付きシート束C3は接着剤で綴じられた背C3Bと断裁刃65xとが当接した状態となっている。加圧部材59yと受け部材58は、背C3B全体を加圧できるだけの長さを有しており、図9(B)における表紙付きシート束C3の加圧領域C3Pを加圧する。図9(B)の加圧領域C3Pは、後の工程で断裁線L1およびL2で断裁される断裁片の背BWを含んでいる。言い換えれば、断裁片と、表紙付きシート束C3の断裁片を除去した残りの部分と、のそれぞれは、加圧領域C3Pを備える。
なお、断裁刃65xと加圧部材59yとの位置関係によっては、断裁片の背BWが加圧領域C3Pに含まれないことがある。その場合、製本装置制御CPU85は、断裁片の背BWが加圧領域C3Pに含まれるように束姿勢変更部64でシート束C3の位置を移動した後で、加圧領域C3Pの加圧を行う。
以降の工程は、第1の実施形態と同様である。即ち、製本装置制御CPU85は、シート束C3の加圧を解除し(S807)、表紙付きシート束C3の断裁する縁を断裁部65に向けて回転し(S808)、表紙付きシート束C3を断裁位置まで移動し(S809)、断裁を行う(S810)。必要な箇所の断裁が終了していれば(S811)、完成した冊子を収納スタッカへ収納する(S812-S814)。
本実施形態によれば、表紙付きシート束C3の加圧領域C3Pを1回の加圧動作で加圧するので、断裁片C3Wの開きを抑制するにあたって、トリミングに要する時間を短縮することができる。
<その他の実施形態>
第1の実施形態と第2の実施形態において、表紙付きシート束C3における加圧領域C3Pの配置が異なる形態について説明したが、本発明の実施形態はこれらに限定されるものではない。制御手段が加圧手段で第1の実施形態における加圧領域と第2の実施形態における加圧領域の重なる領域だけを加圧した後に、断裁手段で表紙付きシート束の背を含む断裁片を断裁するようにしても、本発明の効果を得ることが可能である。
また、製本装置制御CPU85がシート束の断裁する領域を加圧部59で加圧するときに、シート束の厚さに応じて加圧力を変更してもよい。この場合、シート束が厚くなるのに応じて加圧部59の加圧力を高くする。即ち、製本装置制御CPU85は、加圧部59がシート束を加圧する力について、シート束の厚みが薄いときの力よりも、シート束の厚みが厚いときの力を大きくする。これにより、シート束の厚さに因らず、断裁片が開くのを抑制することが可能となる。
A:画像形成装置、B:製本装置、C:後処理装置、D:シート束断裁装置、E:接着剤塗布位置、F:表紙綴じ位置、G:断裁位置、J:画像形成システム、C1:中シート、C2:表紙、C3:表紙付きシート束、C3B:表紙付きシート束の背、C3P:加圧領域、C3W:断裁片、BN:接着剤、BW:断裁片の背、32:中シート搬送経路、33:製本経路、34:表紙搬送経路、55:接着剤塗布部(接着剤塗布手段)、58:受け部材、59:加圧部(加圧手段)、59y:加圧部材、60:表紙綴じ部、64:束姿勢変更部(移動回転手段)、64a,64b:回転テーブル(保持手段、回転手段)、64x:ユニットフレーム(移動手段)、65:断裁部(断裁手段)、65x:断裁刃(位置決め手段)、66:冊子排出ローラ対、67:収納スタッカ、68:断裁片収納容器、69:スイーパ部、70:断裁片収納部(断裁片収納手段)、83:画像形成装置制御CPU、85:製本装置制御CPU(制御手段)。

Claims (6)

  1. 綴じられた背を備えるシート束を断裁するシート束断裁装置であって、
    前記シート束の第1面と第2面とを挟んで、前記シート束を前記シート束の厚み方向に加圧する加圧手段と、
    前記シート束を移動させる移動手段と、
    前記シート束から断裁した断裁片が前記背の一部を含むように、前記加圧手段によって加圧された前記シート束を断裁する断裁手段と、
    前記加圧手段と、前記移動手段と、前記断裁手段とを制御する制御手段と、
    前記断裁手段が前記シート束から断裁した前記断裁片を収納する収納手段と、
    を有し、
    前記制御手段は、
    前記加圧手段に、前記シート束の前記第1面に設けられ前記背と接続する領域である第1の接続領域と前記第2面に設けられ前記背と接続する領域である第2の接続領域とを加圧する第1の加圧を実行させ、前記第1の加圧中、前記断裁手段に前記シート束の断裁を実行させず、
    前記第1の加圧の後に、前記加圧手段に前記第1の加圧を解除させて、前記移動手段に前記シート束を断裁位置まで移動させ、
    前記加圧手段に、前記断裁位置にある前記シート束を加圧する第2の加圧を実行させ、前記第2の加圧中に前記断裁手段に前記シート束を断裁させ、
    前記第2の加圧中に前記シート束から断裁された断裁片は、前記第1の加圧において加圧された、前記第1の接続領域および前記第2の接続領域を含む
    とを特徴とするシート束断裁装置。
  2. 前記断裁片と、前記シート束の前記断裁片を除去した残りの部分と、のそれぞれは、前記第1の接続領域と前記第2の接続領域とを含むことを特徴とする請求項1に記載のシート束断裁装置。
  3. 前記断裁手段は断裁刃を有し、
    前記制御手段は、前記背と前記断裁刃と当接した状態で前記加圧手段に前記第1の加圧を実行させることを特徴とする請求項1または2に記載のシート束断裁装置。
  4. 前記制御手段は、前記第1の加圧で前記加圧手段前記シート束を加圧させる力について、前記シート束の厚みが薄いときの力よりも、前記シート束の厚みが厚いときの力を大きくすることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のシート束断裁装置。
  5. 前記シート束は、前記背が接着剤で綴じられていることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のシート束断裁装置。
  6. シート束を綴じる綴じ装置と、
    前記綴じ装置によって綴じられたシート束を断裁する請求項1乃至のいずれか1項に記載のシート束断裁装置と、
    を備えることを特徴とする製本装置。
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