JP2006026754A - シート束断裁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置を大型化することなく、あらゆる種類のシート束を傷付けることなく安定して精度良く断裁することができるシート束断裁装置の提供を目的としている。
【解決手段】 シート束断裁装置１は、シート束Ｓの搬送経路を形成するガイド部材９，１９に沿って、シート束Ｓを所定の断裁位置へと移動させる移動手段４（１３；１８），６Ａと、前記断裁位置でシート束Ｓの端縁を断裁する断裁手段６Ｂと、シート束Ｓをガイド部材１９から離間させてガイド部材１９とシート束Ｓとの接触を防止する接触防止手段３４，４０とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シート束の端縁、例えば表紙付けされたシート束の天部、地部、小口部の三方の端縁を１つの断裁刃によって切り揃えるシート束断裁装置に関する。

従来、表紙付けされたシート束の天部、地部、小口部の三方の端縁を１つの断裁刃によって切り揃える三方用のシート束断裁装置では、積載部に積載して位置決めされたシート束を搬送手段によりガイド板に沿って所定の断裁位置へと搬送した後、断裁刃によってシート束の一辺を断裁し、その後、回転テーブルに載せたシート束を回転テーブルごと回転させ、シート束の他の辺を断裁するといった断裁形態が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−７１７７９号公報

しかしながら、前述した断裁形態では、シート束を回転テーブルごと回転させる際に、回転テーブルからはみ出したシート束の表面部分がガイド板と擦れ合ってしまい、ガイド板のリブやシート粉でシート束の表紙が傷付いてしまう虞がある。また、シート束が回転テーブルからはみ出さないように回転テーブルを大きくすると、装置が複雑化・大型化してしまうという問題がある。

また、前述した従来の断裁形態では、シート束を形成するシートの表面摩擦係数を考慮することなくシート束を搬送・回転させている。すなわち、例えばカラーコピーされたシート束等の表面摩擦係数が小さいシート束と、これよりも表面摩擦係数が大きい普通紙等のシート束とを、同一の条件下で搬送・回転させている。そのため、表面摩擦係数の小さなシート束の場合には、搬送手段によるシート束の搬送時もしくは回転テーブルによる回転時に、搬送手段または回転テーブルに対してシート束がずれてしまい、シート束を所定の裁断位置に正確に位置決めすることが困難になり、裁断精度が低下してしまう。

また、前述した従来の断裁形態では、シート束の短辺である天部が断裁された後、長辺である小口部が断裁され、最後に短辺である地部が裁断されるようになっている。そのため、長辺である小口部の断裁時には、小口部の断裁幅に加えて、未だ断裁されていない地部の断裁幅を加えた長さにわたって断裁を行なわなければならないため、断裁刃の長さが長くなり、断裁装置が大型化するといった問題がある。

本発明は、このような現状に着目してなされたものであり、その目的とするところは、装置を大型化することなく、あらゆる種類のシート束を傷付けることなく安定して精度良く断裁することができるシート束断裁装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明のシート束断裁装置は、シート束の搬送経路を形成するガイド部材に沿って、シート束を所定の断裁位置へと移動させる移動手段と、前記断裁位置でシート束の端縁を断裁する断裁手段と、シート束を前記ガイド部材から離間させてガイド部材とシート束との接触を防止する接触防止手段とを備えていることを特徴とする。

上記構成によれば、シート束を前記ガイド部材から離間させてガイド部材とシート束との接触を防止する接触防止手段が設けられているため、前記移動手段によるシート束の移動（直線移動のみならず、回転移動も含む）時にシート束を前記ガイド部材から離間させれば、シート束の表面部分がガイド部材と擦れ合ってガイド部材のリブやシート粉等でシート束の表面が傷付いてしまうことを防止できる。

また、上記構成において、前記移動手段は、シート束に当接してこれを回転させるための回転体と、シート束を回転体に対して押し付けることにより回転体との間でシート束を挟持する回転自在な挟持体と、前記回転体および前記挟持体を前記断裁位置へと移動させる移動機構とを有していても良い。この場合、前記接触防止手段は、前記移動機構を用いた前記回転体および前記挟持体によるシート束の回転・移動時に、前記回転体および前記挟持体の少なくとも一方をシート束の搬送方向と直交する方向に移動させることにより、シート束をガイド部材から離間させることが好ましい。このようにすると、簡単且つ省スペースな構造で前記接触防止手段を効果的に実現できるため、有益である。また、シート束表面の損傷を防止するという点では、シート束を挟持する前記挟持体および前記回転体の挟持面に、シート束との接触時の衝撃を緩和する緩衝部材が設けられていることが望ましい。

また、上記構成において、前記移動手段は、シート束を形成するシートの表面摩擦係数に応じた移動速度（回転速度も含む）で、シート束を移動（直線移動のみならず、回転移動も含む）させることが好ましい。このように、シートの表面摩擦係数に応じた移動速度でシート束が断裁位置へと位置決めされれば、位置決め動作中において移動手段（例えば回転体および挟持体）に対するシート束のずれを防止できる。具体的には、例えば、表面摩擦係数が大きく滑り難いシートの場合には移動回転速度が速い高速モードを実行し、表面摩擦係数が小さく滑り易いシートの場合には移動回転速度が遅い低速モードを実行することも可能になり、シート束を形成するシートの表面摩擦係数によらず、常に、シート束を所定の裁断位置に正確に位置決めすることができ、裁断精度を高めることができる。なお、シートの表面摩擦係数の情報は、テンキー等によって手動で入力されても構わないが、シート束断裁装置が製本装置もしくは印刷・複写オンラインシステム等に適用されるような場合には、装置本体やシステム本体からの出力信号にシートの表面摩擦係数の情報（例えば、紙種信号（コート紙：滑りやすい／普通紙：滑りに難い）や画像密度信号（画像密度が高い：トナーが多く滑り易い／画像密度が低い：トナーが少なく滑り難い））を含ませ、それに応じて、回転・移動速度を変化させても良い。

また、上記構成において、前記断裁手段は、断裁すべきシート束の短辺を全て断裁した後、長辺を断裁することが好ましい。このように長辺が最後に断裁される断裁手順を採用すれば、長辺の断裁時には既に短辺の断裁幅だけ長辺の長さが短くなっているため、最大断裁幅をシート束の長辺の長さに設定する場合においては、断裁手段を構成する例えば断裁刃の長さを短く設定できる。そのため、断裁刃に要する費用を低減することも可能となり、また、断裁手段が占めるスペースを小さくできるため、装置全体の省スペース化（装置の小型化）を図ることが可能となる。

本発明のシート束断裁装置によれば、装置を大型化することなく、あらゆる種類のシート束を傷付けることなく安定して精度良く断裁することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

図１〜図３には、本発明の一実施形態に係るシート束断裁装置を含むシート処理装置１が示されている。このシート処理装置１は、それ単独で使用できるが、複写機等の画像形成装置におけるシート搬送経路の下流側に設けられるシート後処理装置として利用できる他、製本システムの一部を構成することも可能であり、任意の用途に適用することができる。

図１に明確に示されるように、シート処理装置１は、シート処理に必要な各種構成要素を収容する外装体としてのハウジング２を備えている。ハウジング２は、所定枚数のシートが束状に集積されて成るシート束Ｓが導入されるシート束導入口３と、このシート束導入口３を開閉する回動可能な開閉カバー１２とを有している。なお、開閉カバー１２は、シート束導入口３の近傍に位置する回動支点５を中心に手動または自動で回動できるようになっている。

また、ハウジング２内には、シート束導入口３を通じて導入されたシート束Ｓを搬送して所定の位置に位置決めするシート束搬送位置決め部４と、位置決めされたシート束Ｓを断裁するシート束断裁部６と、断裁されたシート束Ｓを集積状態で収納するシート束収納部８とが設けられている。

なお、本実施形態では、開閉カバー１２を開けることにより、表紙が接着されたシート束Ｓが鉛直方向に立てられた状態で手動によりシート束導入口３に導入されるものとして話を進めるが、シート束Ｓが図示しない搬送機構（例えば製本装置等の搬送グリッパ）を介して自動的にシート束導入口３に導入され、あるいは、シート束Ｓが鉛直以外の方向から導入され、更には、表紙が接着されていないシート束Ｓがシート束導入口３に導入されても良く、その導入形態は任意である。

図１および図２に示されるように、シート束搬送位置決め部４は、一対の第１のガイド板（ガイド部材）９，９と、一対の第２のガイド板（ガイド部材）１９，１９とを備えている。これらのガイド板９，１９は、略鉛直方向に延びる板材から成り、シート束導入口３に導入されたシート束Ｓを両側から支持しつつ鉛直方向に案内する搬送経路を協働して形成する。搬送上流側（図１および図２の上側）に位置する第１のガイド板９，９のそれぞれは、シート束Ｓを円滑に受けることができるように、シート束導入口３に向かって外側にテーパ状に広がるテーパ受け部９ａを先端（本実施形態では、上端）に有している。

また、図２に明確に示されるように、第１のガイド板９，９にはそれぞれ一対の開口９ｂ，９ｂが左右両側に形成されている。これらの各開口９ｂ，９ｂには、シート束導入口３を通じて導入されるシート束Ｓを挟持して搬送する入口搬送ローラ１３が、搬送経路に対して突没可能に配置されている。この場合、各ガイド板９，９にそれぞれ対応して設けられた互いに対向する入口搬送ローラ１３，１３同士は、その離間距離を変化させる（すなわち、搬送経路に対する突出量を変える（以下、適宜、“ローラ１３，１３同士を開閉する”という））ことにより、ガイド板９，９を通じて搬送されるシート束Ｓを挟持し或いはその挟持状態を解除することができる。なお、本実施形態において、このような各入口搬送ローラ１３同士の開閉は、ローラ開閉駆動部１４により行なわれるようになっている。

また、シート束搬送位置決め部４は、入口搬送ローラ１３，１３によって挟持されるシート束Ｓの厚さを検知するためのシート厚センサ１５を有している。このシート厚センサ１５は、入口搬送ローラ１３，１３の開閉に連動して作動（検知）し、図示しない制御部に対して検知信号（シート束の厚さ情報）を送信する。

一方、搬送下流側に位置する一対の第２のガイド板１９，１９にもそれぞれ一対の開口が左右両側に形成されており、これらの各開口には、第１のガイド板９，９から第２のガイド板１９，１９へと送り込まれるシート束Ｓを後述する断裁刃２０に対して位置決めする位置決めローラ１８が、搬送経路に対して所定量突出して配置されている。この場合、位置決めローラ１８は、各ガイド板１９，１９にそれぞれ対応して設けられた互いに対向するもの同士がシート束Ｓを挟持しつつ搬送することにより、このシート束Ｓを後述する断裁刃２０の基準面に対して当て付ける。

また、入口搬送ローラ１３および位置決めローラ１８は、搬送モータ１６によって回転駆動されるようになっている。この場合、搬送モータ１６からの駆動力は、対応する電磁クラッチ１７，１１９を介して、各ローラ１３，１８に伝達されるようになっている。具体的には、図６に示されるように、搬送モータ１６が駆動された状態で、搬送電磁クラッチ１７が作動（ＯＮ）されると、搬送モータ１６の回転力が入口搬送ローラ１３に伝達され、また、搬送電磁クラッチ１７が解除（ＯＦＦ）されると、搬送モータ１６から入口搬送ローラ１３への回転力伝達経路が遮断され、入口搬送ローラ１３の回転駆動が停止される。また、同様に、搬送モータ１６が駆動された状態で、位置決め電磁クラッチ１１９が作動（ＯＮ）されると、搬送モータ１６の回転力が各位置決めローラ１８に同時に伝達され、各位置決めローラ１８が連動して回転するとともに、位置決め電磁クラッチ１１９が解除（ＯＦＦ）されると、搬送モータ１６から位置決めローラ１８への回転力伝達経路が遮断され、位置決めローラ１８の回転駆動が停止される。

また、本実施形態においては、位置決めに必要な搬送力以上の力をシート束Ｓに与えないように、位置決め電磁クラッチ１１９から各位置決めローラ１８への回転力伝達経路内にトルクリミッタ１８ａが設けられており、シート束Ｓが断裁刃２０に当接して位置決めローラ１８がロック状態になった場合にトルクリミッタ１８ａが作用するように構成されている。具体的には、シート束Ｓが断裁刃２０に当接して位置決めローラ１８がロック状態になると、そのロックに関与した位置決めローラ１８のトルクリミッタ１８ａがスリップを開始して（トルクリミッタ１８ａが空転を始めて）スリップトルクを生じ、ロックに関与した位置決めローラ１８へのトルクの伝達を制限することにより、ロックに関与した位置決めローラ１８とシート束Ｓとがスリップしないようになっている。なお、この場合、トルクリミッタ１８ａのスリップトルクが高すぎると、シート束Ｓが座屈してしまうため、トルクリミッタ１８ａのスリップトルクは、シート束Ｓの適正搬送力よりも大きく、シート束Ｓの座屈搬送力よりも小さくなるように設定されている。

また、シート束断裁部６は、位置決めローラ１８によって位置決めされたシート束Ｓを保持するとともに所定の断裁プロセスにしたがってシート束Ｓを回転および移動させる回転移動機構６Ａと、回転移動機構６Ａによって保持されたシート束Ｓの端縁を断裁する断裁手段の１つの例示的形態である断裁機構６Ｂと、シート束Ｓの断裁時にシート束Ｓの両側の端縁部分を押圧する一対の押圧機構（シート束押圧装置）６Ｃ，６Ｃとを備えている。なお、回転移動機構６Ａは、シート束搬送位置決め部４と共に、シート束Ｓをガイド板９，１９に沿って所定の断裁位置へと移動させる移動手段の１つの例示的形態を成すとともに、それ単独では、シート束Ｓを所定の断裁位置へと移動させて回転させる回転・移動手段の１つの例示的形態を成している。

回転移動機構６Ａは、位置決めローラ１８によって位置決めされたシート束Ｓに当接してこれを回転させるための回転テーブル（回転体）２１と、シート束Ｓを回転テーブル２１に対して押し付けることにより回転テーブル２１との間でシート束Ｓを挟持固定する回転自在なグリッパ（挟持体）２２とを有している。なお、グリッパ２２は、グリッパフレーム３０に保持されており、グリッパ押圧ユニット３４により回転テーブル２１に向けて移動されるようになっている。また、シート束Ｓを挟持する回転テーブル２１およびグリッパ２２の挟持面には、接触するシート束に傷を付けないように、弾性部材等の緩衝部材が設けられている。

また、回転移動機構６Ａは、回転テーブル２１を回転駆動させるとともに、回転テーブル２１を断裁機構６Ｂへと自在に移動させて、回転テーブル２１に保持されたシート束Ｓを所定の断裁位置に位置決めするテーブル回転移動ユニット（移動機構）３６を備えている。更に、回転移動機構６Ａは、例えばテーブル回転移動ユニット３６と同期してグリッパ２２を回転テーブル２１と共に断裁機構６Ｂへと自在に移動させることにより、回転テーブル２１とグリッパ２２とによって挟持されたシート束Ｓを所定の断裁位置に位置決めするグリッパ移動ユニット（移動機構）３２を備えている。

また、回転テーブル２１とグリッパ２２とによって挟持されたシート束Ｓをテーブル回転移動ユニット３６を介して回転させる際に、シート束Ｓがガイド板１９に接触してシート束Ｓの表面が傷付くことを防止するため、回転移動機構６Ａには、回転テーブル２１およびグリッパ２２をシート束Ｓの搬送方向と直交する方向に移動させることによりシート束Ｓをガイド板１９から離間させてガイド板１９とシート束Ｓとの接触を防止する接触防止手段が設けられている。本実施形態において、この接触防止手段は、例えば、回転テーブル２１をガイド板１９の延在方向と直交する方向（本実施形態では、鉛直に延びるガイド板１９に対して直交する水平方向）に進退移動させるテーブル進退ユニット４０と、グリッパ２２を回転テーブル２１に向けて移動させる前述したグリッパ押圧ユニット３４とによって構成されている。

また、回転テーブル２１とグリッパ２２とによって挟持されたシート束Ｓがテーブル回転移動ユニット３６およびグリッパ移動ユニット３２によって移動される最中に、回転テーブル２１およびグリッパ２２に対してシート束Ｓがずれてしまうと、シート束Ｓを所定の裁断位置に正確に位置決めすることが困難になり、裁断精度が低下してしまう。また、このような回転テーブル２１およびグリッパ２２に対するシート束Ｓのずれは、シート束Ｓを形成するシートの表面摩擦係数に依存する。例えば、表面摩擦係数が小さいシートから成るシート束Ｓは回転テーブル２１およびグリッパ２２に対してずれ易く、そのため、シート束Ｓの移動速度をある程度遅くしてシート束Ｓに振動を与えないことが望まれる。一方、表面摩擦係数が大きいシートから成るシート束Ｓは摩擦力によって回転テーブル２１およびグリッパ２２に対して保持されるため、シート束Ｓの移動速度をある程度速くしてもシート束Ｓがずれることは少ない。そのため、本実施形態においては、シート束Ｓを形成するシートの表面摩擦係数に関する情報をオペレータが予めシート処理装置１に入力し、あるいは、シート束Ｓを形成するシートの表面摩擦係数を検知するセンサを設け、前記入力情報または前記センサからの検知情報に基づいてテーブル回転移動ユニット３６およびグリッパ移動ユニット３２によるシート束Ｓの移動速度を制御するようにしている。

なお、シートの表面摩擦係数を検知するセンサを設ける場合には、このセンサを、例えば、シート束Ｓの搬送経路に沿う所定位置もしくはシート束Ｓを挟持する部材に配置し、このセンサからの検知情報に基づいて、図示しない制御部がテーブル回転移動ユニット３６およびグリッパ移動ユニット３２の駆動（移動速度）を制御するようにしても良い。

一方、回転移動機構６Ａによって保持されたシート束Ｓの端縁を断裁する断裁機構６Ｂは、回転移動機構６Ａよりもシート束搬送経路の下流側に位置して設けられており、断裁刃２０と、断裁刃２０を駆動させる断裁刃駆動部３８とを備えている。この場合、断裁刃駆動部３８は、円弧を描くように断裁刃２０を水平面内で移動させるようになっている。

また、シート束Ｓの断裁時にシート束Ｓの端縁部分を押圧する一対の押圧機構６Ｃ，６Ｃはそれぞれ、押圧力を生起する動力を供給する駆動部（駆動源）７０と、シート束Ｓの搬送方向と直交する方向に移動することによりシート束Ｓの端縁に側方から当て付いてこれをガイド板１９または他の対向部材（支持面）に対して押圧する押圧部（押圧手段）６８と、駆動部７０からの駆動力をシート束Ｓの搬送方向と直交する方向の押圧力に変換して押圧部６８に伝える力変換伝達部７２とから成る。

駆動部７０は、図３および図４に明確に示されるように、駆動モータ（プレスモータ）５２と、例えば複数のギアが噛み合わされた所定のギア列から成る高速駆動系（小さな第１のトルク（低トルク）を生起する第１の駆動系）５４および低速駆動系（大きな第２のトルク（高トルク）を生起する第２の駆動系）５６と、駆動モータ５２の動力を高速駆動系５４または低速駆動系５６に対して選択的に伝達することにより押圧部６８に伝える押圧力を切換える押圧力切換手段（駆動切り替え手段）と、高速駆動系５４および低速駆動系５６に連結されて、これらの駆動系５４，５６に共通の動力出力部を形成するとともに、これらの駆動系５４，５６から回転力を得るボールネジ５７と、ボールネジ５７に対して回転不能に螺合されることによりボールネジ５７の回転に伴って進退するナット５８とから成る。

本実施形態において、前記押圧力切換手段は、例えば、高速駆動系５４に連結され且つ駆動モータ５２の回転軸と係脱可能に係合することにより駆動モータ５２の動力（回転力）を高速駆動系５４に伝える第１の電磁クラッチ５３と、低速駆動系５６に連結され且つ駆動モータ５２の回転軸と係脱可能に係合することにより駆動モータ５２の動力（回転力）を低速駆動系５６に伝える第２の電磁クラッチ５５とから成るが、駆動モータ５２の回転軸に連結され且つモータ等の駆動力を得て高速駆動系５４または低速駆動系５６のギアと選択的に噛み合うギアによって構成されていても良く、その切換形態は任意である。

また、本実施形態において、前記押圧力切換手段による両駆動系５４，５６間の切換え（本実施形態では、電磁クラッチ５３，５５のＯＮ／ＯＦＦの切換え）は、押圧部６８の後述する押圧板４３がシート束Ｓの端縁に接触したことを検知するセンサからの検知情報に基づいて図示しない制御部が行なうようになっている。

力変換伝達部７２は、図５に明確に示されるように、駆動部７０のナット５８に一端が連結されたベルト５０と、ベルト５０が掛け渡される動滑車４５とを有している。動滑車４５は、シート束Ｓの搬送方向（図５に矢印Ｘで示される方向）と直交する方向（図５に矢印Ｙで示される方向）に沿って進退可能に支持されており、付勢バネ（付勢手段）８０によりシート束Ｓの搬送経路から離間する方向に常時付勢されている。また、ベルト５０の他端は、加圧バネ５９を介してガイド板１９等の不動部材に固定されている。この場合、加圧バネ５９は、ベルト５０から所定以上の引張力（本実施形態の場合には、低速駆動系５６で生起される力）を受けた場合にのみ伸長するように、その弾性係数が設定されている。

また、押圧部６８は、図２および図５に明確に示されるように、シート束Ｓの端縁と直接に接触してこれを押圧する押圧板４３と、この押圧板４３と対向して位置し且つ押圧板４３に当て付いてこれに押圧力を作用させる作用部材４１とを有している。

作用部材４１は、動滑車４５の例えば中心部に連結された加圧プレート４６に対して枢支ピン４７を介して揺動可能（図２の矢印Ａ参照）に連結されており、動滑車４５と連動する加圧プレート４６から押圧力を受けるようになっている。なお、本実施形態において、作用部材４１は、その長手方向の略中央部位が枢支ピン４７を介して加圧プレート４６に連結されている。

また、押圧板４３は、シート束Ｓの搬送方向と直交する方向に沿って進退可能に支持されており、作用部材４１が当て付くことにより、作用部材４１と一体でシート束搬送経路へと移動するようになっている。

なお、図２に明確に示されるように、押圧板４３および作用部材４１は、シート束Ｓとその幅全体にわたって当接し得るように長さが設定されている。

また、本実施形態において、押圧機構６Ｃには、力変換伝達部７２の加圧バネ５９の伸び量を検知するためのプレスエンドセンサ６０が設けられている。このプレスエンドセンサ６０は、加圧バネ５９と共に、押圧部６８によってシート束Ｓに与えられる押圧力が所定の値に達したことを検知する押圧力検出手段の１つの例示的形態を成している。なお、押圧力が所定の値に達したことを検知できさえすれば、加圧バネ５９およびプレスエンドセンサ６０の配置位置は、ベルト５０の他端部側に限らず、例えばベルト５０の途中部位であっても良く、また、加圧バネ５９の代わりに、ベルト５０から所定以上の引張力を受けた際に移動する移動体（所定重量以上の錘等）等を使用しても構わない。

また、図１に示されるように、断裁されたシート束Ｓを収納するシート束収納部８は、断裁されたシート束Ｓ１を両側から支持しつつ鉛直方向に案内する一対の第３のガイド板９０，９０と、断裁されたシート束Ｓ１をガイド板９０，９０に沿ってシート束断裁部６から吐き出すための排出ローラ２３と、排出ローラ２３によって吐き出されたシート束Ｓ１を略鉛直に立てた状態で集積収納するためのシート束収納ケース２４と、断裁刃２０によって断裁されたシート束Ｓの切り屑を収納する屑収納ケース２６とを備えている。

また、シート束収納部８には、排出ローラ２３から排出されるシート束Ｓをシート束収納ケース２４内へと押込み且つ断裁刃２０によって断裁されたシート束Ｓの切り屑を屑収納ケース２６へと案内するフラッパ２５が回動可能に設けられている。このフラッパ２５は、排出ローラ２３の下側に突出して断裁刃２０によって断裁されたシート束Ｓの切り屑を屑収納ケース２６へと案内する屑受け位置（図９の（ｂ）に実線で示される位置）と、排出ローラ２３によるシート束Ｓの排出を妨げないように排出ローラ２３の下側位置から退避する退避位置（図９の（ａ）の位置；図９の（ｂ）に破線で示される位置）との間で回動することができる。

次に、上記構成のシート処理装置１を用いてシート束Ｓを断裁して収納する場合の一例について説明する。

図７のフローチャートに示されるように、先ず最初に、表紙が接着されたシート束Ｓを鉛直方向に立てた状態でシート処理装置１に対してセットする（ステップＳ１）。このようなセットは、前述したように、図示しない搬送機構（例えば製本装置等の搬送グリッパ）を介して自動的に行なうこともできるが、ここでは、開閉カバー１２を開けてシート束Ｓを手動でシート束導入口３に導入することにより行なわれる。また、このシート束セット時、テンキー等により、シート束Ｓの断裁寸法およびシート束Ｓを形成するシートの表面摩擦係数に関する情報等が入力される。

このようにしてシート束Ｓがセットされると、これが図示しないセンサによって検出されることによりローラ開閉駆動部１４が駆動され、入口搬送ローラ１３によってシート束Ｓが挟持される（ステップＳ２）。また、この時、シート厚センサ１５が、入口搬送ローラ１３，１３の開閉に連動して作動し、入口搬送ローラ１３，１３によって挟持されるシート束Ｓの厚さを検知する。なお、この検知信号（シート束の厚さ情報）は、図示しない制御部に送信され、その後のシート処理に用いられる。

シート厚センサ１５によってシート束Ｓの厚さが検知されると、搬送電磁クラッチ１７がＯＮされるととともに、搬送モータ１６が駆動され、搬送モータ１６の回転力が入口搬送ローラ１３，１３に伝達される。これにより、入口搬送ローラ１３，１３が回転し、ガイド板９，１９に沿ってシート束Ｓ１が位置決めローラ１８へと鉛直方向に搬送される（ステップＳ３）。また、この搬送動作に引き続いて、位置決め電磁クラッチ１１９がＯＮされるとともに、搬送電磁クラッチ１７が解除（ＯＦＦ）され、シート束Ｓが位置決めローラ１８により搬送されつつ断裁刃２０に対して押し当てられて位置決めされる（ステップＳ４）。この場合、位置決め電磁クラッチ１１９から各位置決めローラ１８への回転力伝達経路内にトルクリミッタ１８ａが設けられているため、位置決めに必要な搬送力以上の力がシート束Ｓに加わらず、位置決めローラ１８がシート束Ｓの表面と擦れ合ってシート束Ｓの表面にスリップ痕が形成されることが防止される。具体的には、例えば、シート束Ｓが裁断刃２０に向けて斜行状態で搬送されるような場合には、位置決め基準である断裁刃２０に先に突き当たったシート束Ｓの一方側に対応するトルクリミッタ１８ａが空転を始め、シート束Ｓの他方側が断裁刃２０に突き当たるまでの間、位置決めローラ１８とシート束Ｓとの間のスリップが防止される。これは、シート束Ｓが断裁刃２０に当接して位置決めローラ１８がロック状態になった場合にトルクリミッタ１８ａが前述したように作用するべく構成されているためであり、例えば集積枚数の少ないシート束Ｓであっても、これが座屈するようなことはない。

このようにして、シート束Ｓが位置決め基準である断裁刃２０に突き当たって位置決めされると、位置決め電磁クラッチ１１９が解除されて、搬送モータ１６が停止されるとともに、グリッパ押圧ユニット３４によりグリッパ２２が駆動され、回転テーブル２１とグリッパ２２との間でシート束Ｓが挟持固定される（ステップＳ５）。

次に、断裁刃２０は、シート厚センサ１５によって検知されたシート束Ｓの厚さ情報に基づいて、シート束Ｓの回転および移動に必要な隙間を形成するべく所定位置まで移動して待機する。その後、テーブル回転移動ユニット３６およびグリッパ移動ユニット３２が駆動することにより、回転テーブル２１とグリッパ２２とによって挟持されたシート束Ｓが所定の断裁位置に位置決めされる。具体的には、回転テーブル２１とグリッパ２２とによって挟持されているシート束Ｓは、表紙が接着された端縁としての背面Ｓａを下に向けた状態から、図１０の（ａ）に示されるように、他の端縁である短辺としての天部Ｓｂを断裁刃２０によって断裁できる位置まで回転（９０°回転）および移動される（ステップＳ６〜ステップＳ８）。この時、回転によりシート束Ｓの表面に傷が付かないように、テーブル進退ユニット４０およびグリッパ押圧ユニット３４の少なくとも一方を駆動させることにより、シート束Ｓをガイド板１９から浮かせた状態で回転させ、回転が終了した時点で再びテーブル進退ユニット４０およびグリッパ押圧ユニット３４によりシート束Ｓをガイド板１９に接触させる。特に、本実施形態では、図１１および図１２に示されるように、テーブル進退ユニット４０およびグリッパ押圧ユニット３４の両方（回転テーブル２１およびグリッパ２２の両方）を駆動させることにより、シート束Ｓの両側をガイド板１９から浮かせた状態で回転させ（図１１参照）、回転が終了した時点で再びテーブル進退ユニット４０およびグリッパ押圧ユニット３４によりシート束Ｓをガイド板１９に接触させる（図１２参照）。また、このようにテーブル回転移動ユニット３６およびグリッパ移動ユニット３２によってシート束Ｓを所定の断裁位置に位置決めする際には、起動時に予め入力されているシートの表面摩擦係数に関する情報に基づいて、テーブル回転移動ユニット３６およびグリッパ移動ユニット３２の回転速度および移動速度が制御され、回転テーブル２１およびグリッパ２２に対してシート束Ｓがずれないように所定の搬送モード（表面摩擦係数が大きく滑り難いシートの場合には移動回転速度が速い高速モード；表面摩擦係数が小さく滑り易いシートの場合には移動回転速度が遅い低速モード）が実行される。これにより、シート束Ｓを形成するシートの表面摩擦係数によらず、常に、シート束Ｓを所定の裁断位置に正確に位置決めすることができ、裁断精度を高めることが可能になる。

以上のようにして、回転テーブル２１とグリッパ２２とによって挟持されているシート束Ｓが天部Ｓｂの断裁位置に位置決め固定されると、天部Ｓｂの裁断に先立って、天部Ｓｂに対応するシート束Ｓの両側の端縁部分が一対の押圧機構６Ｃ，６Ｃによって押圧され、天部Ｓｂが断裁力によって動かないように固定される（ステップＳ９）。これについて、以下、図８のフローチャートを参照しながら詳しく説明する。

まず、シート束Ｓが前述したように断裁位置にセットされる（ステップＳ１００）と、押圧機構６Ｃの押圧部６８がシート束Ｓの端縁部に当接するまでの間、高速プレスモードが実行される（ステップＳ１０２）。具体的には、第１の電磁クラッチ５３がＯＮされ且つ第２の電磁クラッチ５５がＯＦＦされた状態で駆動モータ５２が駆動され、駆動モータ５２の回転力が高速駆動系５４を介してボールネジ５７に伝えられる。これにより、ボールネジ５７が高速回転し、ナット５８が高速で進退するとともに、ナット５８に結合されているベルト５０が図５の（ｂ）に矢印Ｔで示される方向に高速で引っ張られ、動滑車４５が付勢バネ８０の付勢力に抗してシート束Ｓの方向（押圧方向）に移動する。この時、動滑車４５の移動量はナット５８の移動量の半分であるが、動滑車４５に負荷される力（すなわち、押圧力）はボールネジ５７の回転駆動力の２倍となる。言い換えると、ボールネジ５７、したがって、駆動部７０には、押圧に必要な荷重の半分しか作用しない。

このようにして、動滑車４５がシート束Ｓの方向に移動すると、動滑車４５に連結された加圧プレート４６を介して作用部材４１がその待機位置からシート束Ｓの方へ移動する。これにより、作用部材４１は、押圧板４３に当て付いて、押圧板４３をシート束Ｓの方向へ移動させる（図５の（ｂ）参照）。その後、シート束Ｓの端縁に押圧板４３が接触したことが図示しないセンサによって検知される（ステップＳ１０４）と、図示しない制御部は、第１の電磁クラッチ５３をＯＦＦするとともに、第２の電磁クラッチ５５をＯＮし、駆動モータ５２の回転力を低速駆動系５６を介してボールネジ５７に伝達する。すなわち、低速プレスモードが実行される（ステップＳ１０６）。この場合、シート束Ｓの端縁と押圧板４３とが既に接触しているため、動滑車４５は動かないが、低速側駆動系５６から動滑車４５を介して大きなトルクが作用部材４１に伝わり、作用部材４１から押圧板４３を介して大きな押圧力がシート束Ｓの端縁に作用する。すなわち、シート束Ｓの端縁は、図５の（ｂ）および図９の（ａ）に示されるように、例えばガイド板１９と押圧板４３との間で所定の押圧力をもって挟持される。また、この時、ベルト５０が引っ張られているにもかかわらず動滑車４５は動かないため、加圧バネ５９が伸び始める。

なお、このような押圧動作では、シート束Ｓの幅全体にわたって均一に押圧力が作用する。これは、前述したように、作用部材４１が枢支ピン４７を介して加圧プレート４６に対して揺動自在に連結されているためである。すなわち、このような揺動機構を採用することにより、押圧力伝達時に、シート束Ｓおよび押圧板４３に対する作用部材４１の傾きが揺動動作によって補正されて、作用部材４１と押圧板４３との間で平行性が保たれ（シート束Ｓに対する押圧板４３の片当りがなくなり）、シート束Ｓの幅全体にわたって均一に押圧力が作用するようになる。したがって、断裁刃２０がシート束Ｓの端縁を切り揃える際に、十分な押圧力が得られ、断裁精度を高めることができる。

以上のような押圧動作により、シート束Ｓに与えられる均一な押圧力が所定の値に達すると、加圧バネ５９がプレスエンドセンサ６０の位置まで伸び、これがプレスエンドセンサ６０によって検知される（プレスセンサ６０がＯＮされる・・・ステップＳ１０８）。これにより、駆動モータ５２の駆動が停止され、所定の押圧力が維持される。

次に、所定の押圧力が維持された状態で、断裁刃駆動部３８が駆動され、断裁刃２０による天部Ｓｂの断裁が行なわれる（図８のステップＳ１１０；図７のステップ１０）。具体的には、断裁刃２０が円弧を描くように水平面内で移動されることにより、天部Ｓｂの端縁が切り揃えられる（図９の（ｂ）参照）。この時、ガイド板１９には、断裁刃２０の刃先を受けるプラスチックまたはゴム等の部材から成る刃受け部材１９ａが設けられているため、断裁板２０の刃先を保護することができる。また、この断裁動作によって断裁された屑２７は、自重で落下し、フラッパ２５により屑収納ケース２６へと収納される（図７のステップＳ１８参照）。すなわち、断裁が開始されると、図示しない制御手段により、フラッパ２５が図９の（ｂ）に実線で示される屑受け位置へと回動され、裁断に伴なって自重落下してくる裁断屑２７がフラッパ２５の案内により屑収納ケース２６へと収納される。なお、フラッパ２５は、１つのシート束Ｓの裁断が終了する度に元の位置（図９の（ａ）に実線で示される位置；図９の（ｂ）に破線で示される位置）に戻される。

以上のようにして天部Ｓｂの端縁が断裁されると、それが断裁エンドセンサ（図示せず）によって検知され（図８のステップＳ１１２，Ｓ１１４）、断裁刃２０は、再び、シート束Ｓの厚さ情報に基づいて、シート束Ｓの回転および移動に必要な隙間を形成するべく所定位置まで移動して待機する（図７のステップＳ１２；図８のステップＳ１１６）。また、これと同時に、押圧部６８による押圧力も解除される（図７のステップＳ１１）。すなわち、電磁クラッチ５３，５５のＯＮ／ＯＦＦ状態が切換えられるとともに、駆動モータ５２が逆転駆動され、高速駆動系５４により作用部材４１がその待機位置へと戻される（図８のステップＳ１１８，Ｓ１２０）。すなわち、天部Ｓｂに関する一連の断裁作業が終了する（図８のステップＳ１２２）。

続いて、シート束Ｓの他の端縁である短辺としての地部Ｓｄの断裁が行なわれる。そのため、テーブル回転移動ユニット３６およびグリッパ移動ユニット３２が再び駆動され、回転テーブル２１とグリッパ２２とによって挟持されているシート束Ｓは、天部Ｓｂを下に向けた状態から、図１０の（ｂ）に示されるように、地部Ｓｄを断裁刃２０によって断裁できる位置まで回転（１８０°回転）および移動される（図７のステップＳ１３〜Ｓ１５・・・無論、この場合も、シート束Ｓは、ガイド板１９から浮かされた状態で回転移動される）。そして、シート束Ｓが地部Ｓｄの断裁位置に固定されると、前述した天部Ｓｂと同様の手順により、地部Ｓｄの押圧および裁断が行なわれる（図７のステップＳ９〜Ｓ１２）。更にその後、同様にしてシート束Ｓを９０°回転させることにより、残りの端縁である長辺としての小口部Ｓｃの裁断が同様の手順で行なわれる（図１０の（ｃ）参照）。なお、ここでは、天部Ｓｂを裁断した後、地部Ｓｄを裁断したが、地部Ｓｄを裁断した後、天部Ｓｂを裁断しても良い。要は、シート束の２つの短辺を先に裁断した後、最後に長辺を裁断すれば良い。

以上のようにして３つの端縁の裁断が完了すると、テーブル回転移動ユニット３６およびグリッパ移動ユニット３２が駆動されることにより、グリッパ２２と回転テーブル２１とで挟持されたシート束Ｓが排出ローラ２３を介してシート収納ケース２４内へと搬送される（図７のステップＳ１６）。具体的には、シート束Ｓは、グリッパ２２と回転テーブル２１とによって挟持されつつ、ガイド板１９から浮かされた状態で且つ背面Ｓａを下側に向けた状態で、排出ローラ２３へと搬送されるとともに、図示しないセンサによって排出ローラ２３間に位置された状態が検知されると、図示しない挟持機構を介して排出ローラ２３により挟持される一方、グリッパ２２および回転テーブル２１による挟持状態が解除され、それ以後、排出ローラ２３のみによって収納ケース２４内へと送られる。この場合、排出ローラ２３により吐き出されるシート束Ｓは、フラッパ２５によりシート収納ケース２４内に押し込まれるとともに、表紙が接着された端縁Ｓａを下にした略鉛直に立てられた状態で集積収納される（図７のステップＳ１７）。

以上説明したように、本実施形態のシート処理装置１は、シート束Ｓをガイド板１９から離間させてガイド板１９とシート束Ｓとの接触を防止する接触防止手段の１つの例示的形態を備えている。具体的には、回転テーブル２１をガイド板１９の延在方向と直交する方向に進退移動させるテーブル進退ユニット４０と、グリッパ２２を回転テーブル２１に向けて移動させるグリッパ押圧ユニット３４とを備えている。そのため、前述したように、ユニット３４，４０によるシート束Ｓの回転・移動時にシート束Ｓをガイド板１９から離間させることで、シート束Ｓの表面部分がガイド板１９と擦れ合ってガイド板１９のリブやシート粉等でシート束Ｓの表面が傷付いてしまうことを防止できる。特に、本実施形態では、回転テーブル２１およびグリッパ２２がシート束Ｓの搬送方向と直交する方向に移動されることにより、シート束Ｓがガイド板１９から離間されるため、簡単且つ省スペースな構造で前記接触防止手段を効果的に実現でき、有益である。また、本実施形態では、シート束Ｓを挟持する回転テーブル２１およびグリッパ２２の挟持面に設けられた緩衝部材も、シート束表面の損傷防止に寄与し得る。

また、本実施形態において、テーブル回転移動ユニット３６およびグリッパ移動ユニット３２は、シート束Ｓを形成するシートの表面摩擦係数に応じた回転速度および移動速度で、シート束Ｓを回転および移動させるようになっている。このように、シートの表面摩擦係数に応じた回転速度および移動速度でシート束Ｓが断裁位置へと位置決めされれば、位置決め動作中において回転テーブル２１およびグリッパ２２に対するシート束Ｓのずれを防止できる。具体的には、例えば、表面摩擦係数が大きく滑り難いシートの場合には移動回転速度が速い高速モードを実行し、表面摩擦係数が小さく滑り易いシートの場合には移動回転速度が遅い低速モードを実行することも可能になり、シート束Ｓを形成するシートの表面摩擦係数によらず、常に、シート束Ｓを所定の裁断位置に正確に位置決めすることができ、裁断精度を高めることができる。

また、本実施形態においては、断裁すべきシート束Ｓの短辺が全て断裁された後、長辺が断裁されるようになっている。このように長辺が最後に断裁される断裁手順を採用すれば、長辺の断裁時には既に短辺の断裁幅だけ長辺の長さが短くなっているため、最大断裁幅をシート束の長辺の長さに設定する場合においては、断裁手段の一形態を構成する断裁刃２０の長さを短く設定できる。すなわち、図１３の（ａ）に示されるように、シート束Ｓの短辺（天部Ｓｂおよび地部Ｓｄ）を先に断裁すると（図１３には、断裁順序が丸数字で示されている）、その際に、長辺（小口部Ｓｃ）の両側も同時に断裁されてしまうため、長辺（小口部Ｓｃ）の断裁時には、図中にＡで示される長さだけ断裁すれば良く、したがって、断裁刃２０は、少なくとも寸法Ａの長さを有しているだけで済む。そのため、断裁刃２０に要する費用を低減することも可能となり、また、断裁刃２０が占めるスペースを小さくできるため、断裁装置全体の省スペース化を図ることが可能となる。これに対し、断裁すべき短辺を全て断裁することなく、長辺を断裁しようとすると、例えば図１３の（ｂ）に示されるように、短辺である天部Ｓｂを最初に断裁し、その後に、長辺である小口部Ｓｃを断裁し、最後に残りの短辺である地部Ｓｄを断裁すると、小口部Ｓｃの断裁時には、依然として、小口部Ｓｃの片側に地部Ｓｄの断裁幅Ｂに対応する領域が残される結果となり、小口部Ｓｃの断裁幅に加えて、未だ断裁されていない地部Ｓｄの断裁幅を加えた長さ（Ａ＋Ｂ＝Ａ’）にわたって断裁を行なわなければならなくなる。そのため、断裁刃２０の長さが長くなり、断裁装置が大型化する虞がある。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは言うまでもない。例えば、前述した実施形態では、シート搬送位置決め部４でのシート束Ｓの搬送がローラによって行なわれているため、シートの表面摩擦係数に応じた移動速度（回転速度も含む）の制御および前記接触防止手段の実行が回転移動機構６Ａでのみ行なわれているが、シート搬送位置決め部４でのシート束Ｓの搬送がグリップ等によって挟持状態で行なわれる場合には、シート搬送位置決め部４においても、シートの表面摩擦係数に応じた移動速度（回転速度も含む）の制御および前記接触防止手段の実行が行なわれても良い。

本発明のシート束断裁装置は、シート束を断裁するあらゆる用途に適用することができる。

本発明の一実施形態に係るシート束処理装置の概略的な全体構成図である。 図１のシート束処理装置のシート束搬送位置決め部および断裁部の斜視図である。 図１のＡ−Ａ方向矢視図である。 図１のシート束処理装置の駆動部の構成を示すブロック図である。 図１のシート束処理装置の押圧機構を示し、（ａ）は押圧解除状態、（ｂ）は押圧状態をそれぞれ示している。 図１のシート束処理装置における入口搬送ローラおよび位置決めローラの駆動系の構成を示すブロック図である。 図１のシート束処理装置の処理動作の流れを示すフローチャートである。 図１のシート束処理装置におけるシート束押圧動作の流れを示すフローチャートである。 図１のシート束処理装置の断裁刃周辺の構成を示し、（ａ）は断裁前の状態、（ｂ）は断裁後の状態をそれぞれ示している。 図１のシート束処理装置の断裁部による断裁手順を示す斜視図である。 シート束をガイド板から浮かせた状態を示す図である。 シート束をガイド板に接触させた状態を示す図である。 断裁順序をシート束の辺の長さに関連付けることにより断裁刃の長さが変化することを説明するための図である。

符号の説明

１ シート束処理装置（シート束断裁装置）
４ シート搬送位置決め部
６Ａ 回転移動機構
６Ｂ 断裁機構
１３ 入口搬送ローラ
１８ 位置決めローラ
１９ ガイド板（ガイド部材）
３４ グリッパ押圧ユニット
４０ テーブル進退ユニット
Ｓ シート束

Claims (8)

1. シート束の搬送経路を形成するガイド部材に沿って、シート束を所定の断裁位置へと移動させる移動手段と、
   前記断裁位置でシート束の端縁を断裁する断裁手段と、
   シート束を前記ガイド部材から離間させてガイド部材とシート束との接触を防止する接触防止手段と、
   を備えていることを特徴とするシート束断裁装置。
2. 前記移動手段は、シート束に当接してこれを回転させるための回転体と、シート束を回転体に対して押し付けることにより回転体との間でシート束を挟持する回転自在な挟持体と、前記回転体および前記挟持体を前記断裁位置へと移動させる移動機構とを有している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. 前記移動手段が前記接触防止手段を有し、
   前記接触防止手段は、前記移動機構を用いた前記回転体および前記挟持体によるシート束の回転・移動時に、前記回転体および前記挟持体の少なくとも一方をシート束の搬送方向と直交する方向に移動させることにより、シート束をガイド部材から離間させることを特徴とする請求項２に記載のシート束断裁装置。
4. シート束を挟持する前記挟持体および前記回転体の挟持面には、シート束との接触時の衝撃を緩和する緩衝部材が設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のシート束断裁装置。
5. 前記断裁手段は、断裁すべきシート束の短辺を全て断裁した後、長辺を断裁することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のシート束断裁装置。
6. 前記移動手段は、シート束を形成するシートの表面摩擦係数に応じた移動速度で、シート束を移動させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のシート束断裁装置。
7. シート束を所定の断裁位置へと移動させて回転させる回転・移動手段と、
   前記断裁位置でシート束の端縁を断裁する断裁手段と、
   を備え、
   前記断裁手段は、断裁すべきシート束の短辺を全て断裁した後、長辺を断裁することを特徴とするシート束断裁装置。
8. シート束を所定の断裁位置へと移動させて回転させる回転・移動手段と、
   前記断裁位置でシート束の端縁を断裁する断裁手段と、
   を備え、
   前記回転・移動手段は、シート束を形成するシートの表面摩擦係数に応じた回転速度および移動速度で、シート束を回転および移動させることを特徴とするシート束断裁装置。

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