JP4424362B2 - 製本装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、複数枚の用紙から構成される用紙束の背部に接着剤を塗布し、用紙束の背部に表紙Ｋを固着させて冊子を作製する製本装置、及び画像形成システムに関するものである。

最近の電子写真方式等の画像形成装置は、高速性能、多機能、ネットワーク機能等を有し、大容量給紙装置、大容量スタッカを接続することにより、印刷装置としての用途が拡大している。画像形成装置を印刷装置として用いる場合には、印刷物を製本する製本装置を接続する事により、印刷から製本までを１台の装置で行うことが可能となる。

特許文献１の糊付け製本装置は、用紙束収容部、糊塗布部、表紙供給部、表紙折り曲げ部等を垂直方向に縦列配置して小型化したものである。
特開２００４−２０９８６９号公報

特許文献１に開示された糊付け製本装置は、用紙束収容部に収容されて挟持された用紙束の背部に、接着剤塗布ローラにより接着剤を均一に塗布するものである。接着剤は用紙束の背部のみに塗布されるため、接着面積が少なく、糊付けされた製本の強度が不足する。このため作製された冊子を見開いたとき、接着箇所が剥がれて用紙が脱落することがある。

本発明は、糊付け製本された冊子の背部の接着を強化する製本装置、及び該製本装置を備えた画像形成システムを提供することを目的とする。

上記の目的は、本発明の下記の製本装置及び画像形成システムにより解決される。

１． 複数枚の用紙から構成される用紙束の背部に接着剤を塗布し、前記用紙束の背部に表紙を貼着して冊子を作製する製本装置において、用紙の端辺側に切り欠き部を形成する切り欠き形成部と、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に前記切り欠き形成部を移動させる移動部と、前記切り欠き部が形成された複数枚の用紙から成る用紙束を収容する用紙束収容部と、当該用紙束収容部に収容された用紙束の切り欠き部が形成された背部に接着剤を塗布する塗布部と、冊子の作製を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に前記切り欠き形成部を移動して、用紙束を構成する複数枚の用紙の各々で所定距離ずつずらした前記切り欠き部を形成し、前記切り欠き部が形成された用紙束の背部に接着剤を塗布し、表紙を貼着して冊子を形成するように制御することを特徴とする製本装置。

２． 複数枚の用紙から構成される用紙束の背部に接着剤を塗布し、前記用紙束の背部に表紙を貼着して冊子を作製する製本装置において、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に用紙をシフトするシフト搬送部と、用紙の端辺側に切り欠き部を形成する切り欠き形成部と、前記切り欠き部が形成された複数枚の用紙から成る用紙束を収容する用紙束収容部と、当該用紙束収容部に収容された用紙束の切り欠き部が形成された背部に接着剤を塗布する塗布部と、冊子の作製を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に用紙をシフトした後に、前記切り欠き形成部にて用紙に前記切り欠き部を形成することで、用紙束を構成する複数枚の用紙の各々に所定距離ずつずらした前記切り欠き部を形成し、前記切り欠き部が形成された用紙束の背部に接着剤を塗布し、表紙を貼着して冊子を形成するように制御することを特徴とする製本装置。

３． 前記切り欠き形成部は、前記用紙束収容部に対して、用紙搬送方向の上流側に設置されていることを特徴とする前記１または２に記載の製本装置。

４． 前記切り欠き部を形成するか否かを選択して設定する操作部を有することを特徴とする前記１乃至３のいずれか１項に記載の製本装置。

５． 前記切り欠き形成部は、固設されたダイと、昇降して前記ダイに嵌合するパンチと、該パンチを昇降させる駆動部とを有することを特徴とする前記１乃至４のいずれか１項に記載の製本装置。

６． 前記切り欠き形成部は、用紙に孔を形成する穿孔形成部と兼用され、前記制御部は、用紙の停止位置を制御することにより、用紙の端辺側に切り欠き部を形成するか、または用紙に孔を形成するかを制御することを特徴とする前記１乃至５のいずれか１項に記載の製本装置。

７． 前記制御部は、紙種に基づいて切り欠き形成部の移動量を制御することを特徴とする前記１に記載の製本装置。

８． 前記制御部は、紙種に基づき、前記シフト搬送部による用紙の用紙幅方向における移動量を制御することを特徴とする前記２に記載の製本装置。

９． 前記切り欠き形成部は、用紙搬送方向に直交する用紙幅方向に移動可能な移動切り欠き形成部と、用紙幅方向の両端部近傍に固定配置された固定切り欠き形成部と、を有することを特徴とする前記１に記載の製本装置。

１０． 用紙に対して画像を形成する画像形成装置と、該画像形成装置により画像が形成された用紙を受け取り、冊子を作製する前記１乃至９のいずれか１項に記載の製本装置と、を有することを特徴とする画像形成システム。

本発明に係る製本装置、及び画像形成システムによれば、糊付け製本された冊子の背部の接着強度を強化することが出来る。

本発明の製本装置、及び製本装置を備えた画像形成システムの実施の形態を図面に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限定されるものではない。

図１は画像形成装置Ａ、製本装置Ｂ、冊子収容装置Ｃ、自動原稿送り装置ＤＦを備えた画像形成システムの全体構成図である。

［画像形成装置Ａ］
画像形成装置Ａは、回転する像担持体１の周囲に、帯電部２、像露光部３、現像部４、転写除電部５、及びクリーニング部６を配置した画像形成部を有する。

画像形成部は、帯電部２によって像担持体１の表面に一様帯電を行った後に、像露光部３のレーザビームによって原稿から読み取られた画像データに基づく露光走査を行って潜像を形成し、該潜像を現像部４により反転現像して像担持体１の表面にトナー像を形成する。

用紙収納部７Ａから給紙された用紙Ｓは転写位置へと送られる。転写位置において転写除電部５によりトナー像が用紙Ｓ上に転写された後に、用紙Ｓの表面の電荷が消去されて像担持体１から分離され、搬送部７Ｂにより搬送され、引き続き定着部８により加熱定着され、排紙ローラ７Ｃから排出される。

用紙Ｓの両面に画像形成を行う場合には、定着部８により加熱定着された用紙Ｓを、搬送路切換部７Ｄにより排紙通路から分岐し、反転搬送部７Ｅにおいてスイッチバックして表裏反転した後、再び画像形成部へ搬送して、用紙Ｓの裏面に画像を形成し、定着部８を経て、排紙ローラ７Ｃから装置外に排出される。排紙ローラ７Ｃから排出された用紙Ｓは、製本装置Ｂに送り込まれる。

画像形成後の像担持体１の表面は、クリーニング部６により表面に残留しているトナーが除去され、次の画像形成に備える。

画像形成装置Ａの上部には、入力部及び表示部を備えた操作部９が配置されている。

［製本装置Ｂ］
図１に示すように、本発明に係る製本装置Ｂは、搬送路１０、排紙部２０、反転部３０、用紙束収容部４０、接着剤塗布部５０、表紙供給部６０、断裁部７０、冊子形成部８０等を有するくるみ製本装置である。これらの各部は、垂直方向に縦列配置されている。

なお、本発明の製本装置は、くるみ製本装置以外に、平綴じ製本装置、中折り中綴じ製本装置、封緘製本装置等にも適用可能である。

画像形成装置Ａの主制御部１００と、製本装置Ｂの後処理制御部２００とは、シリアル通信部１０１，２０１により接続されている。

図２は、本発明の制御を示すブロック図である。

本発明の制御部は、画像形成装置Ａに設けられた主制御部１００と、製本装置Ｂに設けられた後処理制御部２００から構成されている。主制御部１００の指令により後処理制御部２００にて製本装置Ｂの各部を制御する。後処理制御部２００では冊子を作製するために、後述の各部の駆動を制御する。即ち、後処理制御部２００は、用紙束を支持する支持部材４１を駆動するためのモータＭ４、切り欠き形成部３００のパンチ３０２を駆動するモータＭ２、切り欠き形成部３００を駆動するための移動部４００、塗布ローラ５１を駆動するモータＭ１、及び冊子形成部８０、断裁部７０等の駆動を制御する。

図３は、本発明に係る製本装置Ｂの断面図である。

〈搬送路１０〉
製本装置の搬送路１０の搬送路ａに導入された用紙Ｓは、搬送ローラ１１，１２に挟持されて搬送され、搬送路切換部Ｚ１によって排紙部２０と反転部３０の何れかに分岐される。

搬送ローラ１１の用紙搬送方向上流側に配置された搬送路切換部Ｚ２は、画像形成装置Ａから排出される用紙Ｓを搬送路ａと搬送路ｂの何れかに分岐させる。搬送路ｂに搬送される用紙Ｓは、搬送ローラ１４に挟持されて冊子形成部８０に送り込まれる。

〈排紙部２０〉
排紙部２０への排紙が設定されると、搬送路切換部Ｚ１は用紙束収容部４０への搬送路ｃを遮断し、排紙部２０への搬送路ｄを開放する。

排紙部２０への搬送路ｄを通過する用紙Ｓは、搬送ローラ２１に挟持されて上方に搬送され、排紙ローラ２２によって装置最上部の固定排紙トレイ２３上に排出、収容される。固定排紙トレイ２３上には、画像形成装置Ａから排出された用紙Ｓを直接受容して、最大約２００枚を積載することができる。

〈反転部３０〉
搬送路切換部Ｚ１によって搬送路ｃに分岐された用紙Ｓは、搬送ローラ３１，３２，３３，３４に挟持されて反転部３０の所定位置に収容される。反転部３０は、傾斜配置された用紙載置台３５、揺動可能な用紙後端位置決め部材３６、用紙幅方向に用紙Ｓを整合する整合部材３７、搬送ローラ３８等を有する。

〈用紙束収容部４０〉
図４は、用紙束収容部４０の用紙集積部が、傾斜状態に設置された状態の断面図である。

用紙束収容部４０は、支持部材４１、受け板４２、横整合部材４４、押圧部材４５等を有する。

反転部３０の用紙載置台３５上に載置された用紙Ｓは、搬送ローラ３８に挟持され、用紙後端の位置決めを行う位置決め部材３６の揺動により開放された開口から排出され、斜め下方に搬送される。用紙Ｓは用紙束収容部４０内に順次収容され集積される。

用紙束収容部４０は、傾斜した集積面を有する支持部材４１、揺動可能な受け板４２を有し、反転部３０から下降した用紙Ｓは、傾斜した支持部材４１の集積面上を滑落し、用紙Ｓの先端部が受け板４２に当接して停止され、用紙Ｓは傾斜状態で支持される。

縦整合部材４３は支持部材４１の集積面上に載置される用紙Ｓのサイズに対応して、用紙Ｓの後端部を押圧して用紙Ｓの先端部を受け板４２に当接させて用紙Ｓの先端を揃えるための縦整合を行う。

画像形成装置Ａから順次排出される用紙Ｓは、反転部３０においてスイッチバック搬送され、用紙束収容部４０に集積され、縦整合及び後述の横整合が行われ、複数枚の用紙Ｓから成る用紙束Ｓａが形成される。

冊子の設定条件である用紙Ｓのサイズ及び用紙束Ｓａの用紙枚数は、図１に示す画像形成装置Ａの操作部９において設定される。または、画像形成装置Ａに接続されたパーソナルコンピュータ等の外部機器で設定されている。

横整合部材４４は、画像形成から製本処理まで自動で行うオンラインシステムを起動している時には、反転部３０から搬送されて用紙束収容部４０に収容される用紙Ｓの側縁を押圧して用紙幅方向の横整合を行う。

製本処理を単独で行うオフラインシステムが起動されたときは、横整合部材４４の通電を解除して、用紙束収容部４０に外部から収容された用紙束の幅方向を、横整合部材４４の手動操作により整合する。

押圧部材４５は、用紙束収容部４０に集積された用紙束Ｓａの厚さ方向を押圧して挟持する。設定された枚数の用紙Ｓが用紙束収容部４０に収容された段階で、押圧部材４５が図示しない駆動部によって作動され、支持部材４１と押圧部材４５とから成る挟持部により用紙束Ｓａを挟持し保持する。

図５は、用紙束収容部４０の用紙集積部が、直立状態に設置された状態の断面図である。

用紙束Ｓａを保持した支持部材４１と押圧部材４５とは、モータＭ４と駆動部４７とによって用紙束収容部４０の軸４６を中心にして回転して、用紙束Ｓａを傾斜状態から直立状態にする。この状態では、塗布部５０が下方に退避して、用紙束Ｓａの下面が塗布部５０の塗布ローラ５１から離間している。

また、支持部材４１と押圧部材４５とが用紙束Ｓａを保持した状態では、受け板４２は図示しない駆動部によって、図示の破線位置から実線位置に回転されて退避する。

〈塗布部５０〉
図６は、用紙束収容部４０、塗布部５０、表紙供給部６０、断裁部７０、冊子形成部８０の断面図である。

塗布部５０は、塗布ローラ５１と、該塗布ローラ５１を回転駆動させる駆動部５２と、糊等の接着剤Ｎを収容する容器５３と、容器５３を支持して製本装置Ｂの背面側の初期位置から前面側の接着剤の塗布位置に移動可能な移動体５４と、移動体５４を往復動させる移動部５５と、容器５３内に収容された接着剤Ｎを加熱する加熱部５６等を有している。

〈用紙束への接着剤の塗布〉
塗布部５０の移動体５４は、支持部材４１と押圧部材４５とから成る挟持部により直立状態に保持された用紙束Ｓａの下面長手方向に平行する方向に駆動部４７によって移動される。

移動体５４は製本装置Ｂの背面側の初期位置から移動を開始して、移動部５５に沿って移動され、製本装置Ｂの前面側の所定位置で停止した後、反転駆動され初期位置に復帰する。

図７は塗布部５０と挟持部の斜視図である。

モータＭ１及び駆動部５２により、接着剤Ｎを収容した接着剤容器５３に浸漬された塗布ローラ５１が回転される。移動体５４の往動、または往復動により、接着剤塗布ローラ５１は、直立状態に保持された用紙束Ｓａの下面長手方向の背面側Ｒから前面側Ｆに向けて接着剤Ｎを塗布する。

回転する塗布ローラ５１の外周面に塗布された接着剤Ｎは、規制部材５７によって接着剤Ｎの層厚が規制され均一化される。

〈表紙供給部６０〉
図６に示すように、表紙供給部６０の表紙積載部６１内に収容されたカバーシートである表紙Ｋは、給紙部６２により分離、給送され、搬送ローラ６３，６４，６５に挟持されて、冊子形成部８０に搬送される。

〈断裁部７０〉
表紙供給部６０の図示上方で、後述の冊子形成部８０の図示右方に一体構成された断裁部７０は、回転刃７１と固定刃７２とから成るロータリカッタにより表紙Ｋの搬送方向長さを所定長に断裁する。

所定長は、用紙Ｓの進行方向の２枚分の長さに用紙束Ｓａの背部の長さを加えた長さである。例えば、Ａ４判サイズの用紙Ｓから成る用紙束Ｓａの背部に表紙Ｋを貼着してくるみ製本処理する場合には、用紙束Ｓａの最大枚数が３００枚で厚さ約３０ｍｍであるとすると、所定長は、Ａ４判用紙の短辺長さ２１０ｍｍの２倍に用紙束Ｓａの厚さ約３０ｍｍを加えた４５０ｍｍに設定して、表紙Ｋの端部を断裁する。表紙Ｋの断裁前の全長は４５０ｍｍ以上のワイドサイズが用いられる。

Ａ５判サイズ、Ｂ５判サイズ、８．５×１１インチ（１インチは２５．４ｍｍ）サイズの各用紙Ｓをくるみ製本処理して冊子Ｓｂを作製する場合にも、用紙の短辺長さと用紙束厚さにより、所定長が設定される。

画像形成装置Ａの操作部９または外部機器において、用紙サイズ、用紙枚数、用紙厚さが選択設定されるか、または検出されると、制御部は表紙Ｋの断裁所定長を設定する。表紙Ｋの断裁前の長さは、用紙最大枚数に対応して予め定められ、表紙供給部６０の表紙積載部６１内に収容される。

〈冊子形成部８０〉
冊子形成部８０は、表紙供給部６０から供給された表紙Ｋを受容して搬送し、所定位置に停止させる搬送ローラ８１，８２、表紙Ｋを用紙束Ｓａの接着剤塗布面に圧接させる加圧部材８３、搬送ローラ８１，８２と加圧部材８３とを支持する移動筐体８４、整合部８５、移動筐体８４を垂直上下方向に移動可能にする昇降部８６等を有する。

冊子形成部８０と冊子排出ベルト８８とが一体となって昇降部８６により昇降する。

冊子形成部８０が下降位置に停止して表紙Ｋを導入するとき、整合部８５は初期位置から表紙Ｋのサイズに応じて移動して断裁処理前の表紙Ｋの幅方向両側面を押圧して幅整合を行う。幅整合されて曲がりが修正された表紙Ｋは、導入方向と逆方向にスイッチバックされて、断裁部７０に搬送され所定位置において断裁される。

また、冊子形成８０が下降位置において断裁後の表紙Ｋを用紙束Ｓａの背部に接着して貼着するのに先だって、整合部８５は再び初期位置から移動して表紙Ｋの幅方向両側面を押圧して幅整合を行い、表紙Ｋを所定位置に停止させる。その後、整合部８５が表紙Ｋと用紙束Ｓａの接合に支障を来さないように初期位置に戻り、続いて冊子形成部８０が上昇する。上昇時には表紙Ｋは所定位置に支持されている。

したがって、昇降可能な冊子形成部８０に設置された整合部８５は、断裁部７０による表紙Ｋの断裁前後の表紙幅方向の位置決めを行うことにより、表紙の断裁精度の向上と、用紙束Ｓａと表紙Ｋとの位置合わせ精度の向上と、構造の簡易化とが達成される。

昇降部８６は、左右のベルトを回動させることにより、移動筐体８４を上方位置に移動させる。この上昇位置において、加圧部材８３上に載置された表紙Ｋの中央部は、用紙束Ｓａの接着剤の塗布面に圧接して接着される。用紙束Ｓａへの接着剤の塗布処理終了後、塗布部５０は後方に移動して退避する。

〈表紙折り曲げ加工〉
冊子形成部８０の上部には、表紙折り曲げ部が装備されている。表紙折り曲げ部は、左右対称な一対の成型部材８７Ａ，８７Ｂを有する。成型部材８７Ａ，８７Ｂは用紙束Ｓａの厚さ方向に接離可能である。成型部材８７Ａ，８７Ｂは用紙束Ｓａの接着剤の塗布面の側縁に沿って表紙Ｋを折り曲げ、用紙束Ｓａの表裏面に表表紙と裏表紙を重ね合わせる。

表紙Ｋの折り曲げ工程の終了後、昇降部８６の下降駆動によって冊子形成部８０が所定量下降して退避して停止する。その後、挟持部による挟持が解除されると、冊子Ｓｂは落下し、冊子Ｓｂの下面の背部が冊子排出ベルト８８の上面に当接して載置されて排出される。

図８は、表紙Ｋの折り曲げ工程を示す冊子形成部８０と用紙束Ｓａの断面図であり、図８（ａ）は表紙折り曲げ開始時、図８（ｂ）は表紙折り曲げ中間時、図８（ｃ）は表紙折り曲げ終了時、図８（ｄ）は表紙折り曲げ加圧解除時をそれぞれ示す。

図９は、用紙束Ｓａと表紙Ｋによる冊子Ｓｂの作製過程を示す斜視図である。図９（ａ）は表紙の貼着処理以前の状態の表紙Ｋと用紙束Ｓａの斜視図、図９（ｂ）は表紙Ｋを貼付した用紙束Ｓａの斜視図、図９（ｃ）は用紙束Ｓａに表紙Ｋをくるみ折りして作製される冊子Ｓｂの斜視図である。

接着剤Ｎを塗布した用紙束Ｓａに表紙Ｋを接着したのち、図８に示す冊子形成部８０の上昇状態において、成型部材８７Ａ，８７Ｂが図示しない駆動部によって駆動される。表紙Ｋは成型部材８７Ａ，８７Ｂに挟持されて、用紙束Ｓａの接着剤の塗布面の側縁部から変形される（図８（ｂ）参照）。

その後、成型部材８７Ａ，８７Ｂは、用紙束Ｓａの接着剤の塗布面側へ向かって水平方向に移動して用紙束Ｓａの両側面を圧迫して整形し、冊子Ｓｂを形成する。

冊子Ｓｂは、図１に示すように、押圧部材４５の開放によって、挟持が解除されて落下し、排出ベルト８８の上面に載置されて冊子排出口８９の方向に排出されて、装置外の冊子収容装置Ｃに排出される。

排出された冊子Ｓｂは、冊子収容装置Ｃの昇降可能な搬送ベルト９１上に載置され、搬送ベルト９１の回動によって順次排出され、排紙台９２上に積載収容される。

図１０は、切り欠き形成部３００の断面図である。

切り欠き形成部３００は、用紙搬送路に固設されたダイ３０１、昇降してダイ３０１に嵌合するパンチ３０２と、パンチ３０２を昇降させる駆動部、及び切り欠き形成部３００を製本装置Ｂの背面側から前面側に移動させる移動部４００と、切り欠かれた用紙屑を収容する屑収容箱３０３等を備えている。

ダイ３０１に対向するパンチ３０２の外周面は、案内部材３０４の内面に昇降可能に嵌合している。パンチ３０２を昇降させる駆動部は、モータＭ２、モータＭ２に接続する小ギヤ３０５、小ギヤ３０５に噛み合う大ギヤ３０６、大ギヤ３０６の一端に係止され揺動回転可能なクランク３０７、クランク３０７とパンチ３０２の上部とを連結する連結部材３０８等の駆動伝達部材を備えている。

モータＭ２の駆動により、小ギヤ３０５、大ギヤ３０６、クランク３０７、連結部材３０８を介してパンチ３０２が昇降駆動される。

パンチ３０２の下降駆動とダイ３０１との嵌合によって、用紙Ｓの後端部に切り欠き部が形成される。

図１１は切り欠き部及び穿孔を形成した用紙Ｓの平面図である。

切り欠き部の形状は、図示の半円形、Ｖ字形状、Ｕ字形状等が用いられる。例えば、切り欠き部は、通常の用紙ファイルに用いられるパンチとダイにより形成することも可能である。

図１１（ａ）に示す２個の切り欠き部Ｖａは孔径φ６ｍｍ、孔間隔８０ｍｍである。図１１（ｂ）に示す３個の切り欠き部Ｖｂは孔径φ６ｍｍ、孔間隔１０８ｍｍである。図１１（ｃ）に示す２個の円形の穿孔ｈは孔径６ｍｍ、孔間隔８０ｍｍである。図１１（ｄ）に示す３個の穿孔ｈは孔径φ６ｍｍ、孔間隔１０８ｍｍである。

画像形成装置Ａの操作部９において、穿孔処理、切り欠き処理が設定されない場合には、画像形成装置Ａから排出された用紙は、切り欠き形成部３００を無処理のまま通過して、接着剤の塗布処理が行われる。

操作部９において、円形の穿孔ｈを穿設する穿孔処理が設定された場合には、搬送ローラ３１、搬送ローラ３２に挟持されて搬送される用紙Ｓの後端部がセンサＰＳにより用紙後端部通過を検知した後、所定パルスをカウントして図示しない用紙搬送用のモータの駆動を停止させ、用紙Ｓの進行を停止させる。この用紙停止位置において、用紙Ｓの後端部の端辺近傍に２個または３個の穿孔ｈが形成される（図１１（ｃ）、（ｄ）参照）。

操作部９において、切り欠き部ＶａまたはＶｂを穿設する穿孔処理が設定された場合には、穿孔ｈを穿設する場合の所定パルスをカウントより多いパルスをカウントし、用紙Ｓを搬送した後、用紙Ｓの後端部の端辺近傍に２個または３個の切り欠き部ＶａまたはＶｂが形成される（図１１（ａ）、（ｂ）参照）。

図１２は切り欠き形成部３００の正面図、図１３は切り欠き形成部３００のパンチ３０２を駆動する駆動部３２０の他の実施形態を示す側面図である。なお、これらの図に使用されている符号について、図１０と同じ機能を有する部分には図１０と同番号を付している。

切り欠き形成部３００は、搬送ローラ３１と搬送ローラ３２との中間に配置されている。製本装置Ｂに導入される用紙Ｓの先端部は、搬送ローラ３１、切り欠き形成部３００の切り欠き形成位置及び搬送ローラ３２を通過し、所定位置に停止する。即ち、搬送ローラ３１の上流側に配置されたセンサＰＳが、用紙Ｓの後端の通過を検知した後、所定パルスをカウントして図示しない用紙搬送用のモータの駆動を停止させ、用紙Ｓの進行を停止させる。この用紙停止位置において、用紙Ｓの後端部の端辺に切り欠き部Ｖａが形成される。

図１３に示すように、モータＭ２の駆動により、小ギヤ３０５、大ギヤ３０６を回転させ、大ギヤ３０６を固定した回転軸３０９を回転させる。回転軸３０９に固定されたギヤ３１０はギヤ３１１を回転させる。ギヤ３１０にはワンウエイクラッチ３１２を内蔵している。ギヤ３１１の偏芯部に係止され揺動回転可能なクランク３０７は、連結部材３０８を介してパンチ３０２を昇降駆動させる。

なお、２個の切り欠き部Ｖａの形成は、１枚ずつ搬送される用紙Ｓに対して１枚毎に形成するようにしてもよいし、複数枚の用紙Ｓをスタックして纏めて形成するようにしてもよい。

図１４は、切り欠き形成部３００と、切り欠き形成部３００を製本装置Ｂの背面側から前面側に移動させる移動部４００の正面図である。

モータＭ３が駆動されると、ギヤ４０１，４０２，４０３から成るギヤ列を介してラックギヤ４０４がＺ方向に移動する。ラックギヤ４０４にはパンチ３０２とダイ３０１を有する一対の切り欠き形成部３００が係止されている。ラックギヤ４０４の移動により切り欠き形成部３００がＺ方向に移動する。

図１５は、２個の切り欠き部Ｖａを形成した複数枚の用紙Ｓ（Ｓ１〜Ｓ１４）を集積した用紙束Ｓａの平面図である。

切り欠き形成部３００が移動部４００によって図示左側に移動され、１枚目の用紙Ｓ１に、切り欠き形成部３００の２組のパンチ３０２とダイ３０１を有する穿孔部により２個の切り欠き部Ｖａが穿設される。この２穴の穿孔部の場合では、孔径６ｍｍ、孔間隔８０ｍｍである。

次に、切り欠き形成部３００が移動部４００によって図示右側に所定距離Δだけ移動され、２枚目の用紙Ｓ２に、切り欠き形成部３００の２組の穿孔部により２個の切り欠き部Ｖａが穿設される。切り欠き部Ｖａの孔径を例えば６ｍｍとすると、所定距離Δは、孔径の一部が重なるような配置の例えば０．５ｍｍに設定した。

以下、同様にして複数枚の用紙Ｓ（Ｓ３〜Ｓ１４）に対して穿孔位置を所定距離Δずつずらした切り欠き部Ｖａが穿設される。

また、他の実施形態として、図１０において、切り欠き形成部３００の用紙搬送方向下流側の搬送ローラ３２を用紙搬送方向と直交する用紙幅方向にシフトする駆動部を有するシフト搬送部を設ける。シフト搬送部は、搬送ローラ３２と共に、把持された用紙Ｓを用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に所定距離だけシフトさせる。

図１６は、他の実施形態の制御を示すブロック図である。

この実施形態は、図２の移動部４００の代わりに、シフト搬送部における搬送ローラ３２を用紙幅方向にシフトさせる制御部を設けたものである。

切り欠き形成部３００により、１枚目の用紙Ｓ１に２個の切り欠き部Ｖａを形成して搬送した後、２枚目の用紙Ｓ２を搬送して、シフト搬送部により搬送ローラ３２と共に把持された用紙Ｓ２を用紙搬送方向と直交する方向に所定距離Δだけシフトさせた後、切り欠き形成部３００により、２枚目の用紙Ｓ２に２個の切り欠き部Ｖａを形成する。

更に、他の実施形態として、図９において、切り欠き形成部３００の近傍に用紙幅方向に整合する規制部材を配置し、搬送ローラ３２による用紙挟持を解除した状態で、規制部材により用紙Ｓを用紙幅方向に所定距離Δだけシフトさせた後、切り欠き形成部３００により、２枚目の用紙Ｓ２に２個の切り欠き部Ｖａを形成する。

このようにして後続の複数枚の用紙Ｓに順次位置の異なる切り欠き部Ｖａを形成して用紙束収容部４０に搬送し、用紙束Ｓａを形成する。

図１７は、切り欠き部を有する用紙束Ｓａを示す斜視図、正面図、及び部分拡大図である。

図１７（ａ）は、２個の切り欠き部Ｖａを形成した用紙Ｓを集積した用紙束Ｓａを示す斜視図、図１７（ｂ）は、用紙束Ｓａの背部の正面図、図１７（ｃ）は用紙束Ｓａの背部の部分拡大図である。

用紙束Ｓａの背部には、積層状の用紙間の２個の切り欠き部Ｖａが、図示のように斜めに配列される。そして、用紙束Ｓａの背部には、２個の切り欠き部Ｖａがほぼ等間隔に配列されて、接着剤進入面が形成される。

この状態で、２個の切り欠き部Ｖａを有する用紙束Ｓａの背部に、図５に示す塗布部５０により接着剤Ｎが塗布される。接着剤Ｎは背部に塗布されるとともに２個の切り欠き部Ｖａに進入して、接着剤面が形成される。

このように用紙束Ｓａの背部に形成した２個の切り欠き部Ｖａに接着剤を進入させることにより、用紙束Ｓａの背部の接着強度が強固となり、表紙Ｋを貼着して作製された冊子Ｓｂを見開いたときに、接着不足の用紙Ｓが脱落してページ抜けとなることが防止される。

接着剤Ｎの塗布後に、用紙束Ｓａの背部の接着剤面に表紙Ｋが貼着される。

図１８（ａ）は、切り欠き部Ｖａの移動なしの用紙束Ｓａの正面図、及び切り欠き部Ｖａの移動有りの用紙束Ｓａの正面図である。

用紙毎に切り欠き部Ｖｃをずらさない場合は、用紙束Ｓａの背部に形成される切り欠き部Ｖａは接着剤の塗布方向に対して直交することになり、切り欠き部Ｖｃに接着剤Ｎを塗布する時に、一時的に大量の接着剤Ｎが必要になり、切り欠き部Ｖｃの奥まで接着剤Ｎが届き難くなり、用紙束Ｓａの背部の接着強度が部分的に低下する。

用紙毎に切り欠き部Ｖａをずらした場合は、切り欠き部Ｖａが接着剤の塗布方向に対して斜めになり、接着剤の塗布量が均一化され、接着剤の塗布むらが減少し、更に、切り欠き部Ｖａの奥まで接着剤Ｎが進入する。その結果、冊子Ｓｂの背部の強度が向上する。

図１８（ｂ）は、切り欠き部Ｖａのずらし量の変化を示す用紙束Ｓａの正面図である。

上図はずらし量が少ない用紙束Ｓａを示し、下図はずらし量が大きい用紙束Ｓａを示す。

冊子Ｓｂの作製条件に対して切り欠き部Ｖａのずらし量を変化させることのより、用紙Ｓの引っ張り強度を増大させるか、用紙束Ｓａの背部の曲げ強度を増大させるかをある程度選択することができる。

例えば、塗工紙は用紙Ｓの引っ張り強度を上げたほうが良いし、冊子Ｓｂが厚い場合は、背部の曲げ強度を上げたほうが良い。

切り欠き部Ｖａを用紙毎にずらせるずらし量（図１５に示す所定距離Δ）は、用紙束Ｓａの厚み、紙種等により適宜設定される。

表１は、用紙束Ｓａの厚みと紙種によるずらし量の一例を示す。

普通紙の場合は、用紙束Ｓａの厚みに拘わらず、ずらし量を少なくしても良い。カラープリント用紙の場合は、普通紙の場合よりずらし量をやや多くする。塗工紙の場合は、図１６（ｂ）の下図に示すように、ずらし量を大きく設定する。

図１８（ｃ）は、切り欠き部Ｖａの形成形状を示す用紙束Ｓａの正面図である。

表１において、ずらし量が０．５ｍｍの場合、５０枚毎にパンチ３０１の位置をホームポジションに戻すと、例えば、３００枚の用紙Ｓの場合、ずらし量が、０．５×３００＝１５ｍｍとなり、図に示すように、用紙束Ｓａの背部にかなり傾斜角の小さい切り欠き部Ｖａが形成される。このように切り欠き部Ｖａを形成することにより、用紙束Ｓａの背部に、密度が高い切り欠き部Ｖａが形成され、背部の接着強度が強化される。

図１９は、３個の切り欠き部Ｖｂを形成した複数枚の用紙Ｓ１〜Ｓ１２を集積した用紙束Ｓａの平面図である。

切り欠き形成部３００が移動部４００によって図示左側に移動され、１枚目の用紙Ｓ１に、切り欠き形成部３００の３組のパンチ３０２とダイ３０１により３個の切り欠き部Ｖｂが穿設される。この３穴の切り欠き部の場合では、孔径φ６ｍｍ、孔間隔１０８ｍｍである。

次に、切り欠き形成部３００が移動部４００によって図示右側に所定距離Δだけ移動され、２枚目の用紙Ｓ２に、切り欠き形成部３００の３組のパンチ３０２とダイ３０１により２個の切り欠き部Ｖｂが穿設される。以下、同様にして複数枚の用紙Ｓ（Ｓ３〜Ｓ１２）に対して穿孔位相を所定距離Δずつずらした切り欠き部Ｖｂが穿設される。

図２０（ａ）は、移動可能な切り欠き形成部３００と、固定位置に設置された切り欠き形成部５００の平面図である。

切り欠き形成部３００は、２個の切り欠き部Ｖａの形成と、３個の切り欠き部Ｖｂの形成とが可能であり、使用目的に対応して切り換え、切り欠き部Ｖａ、３個の切り欠き部Ｖｂの何れかを形成する。

切り欠き形成部５００のパンチ５０２とダイ５０１は、用紙幅の両端部近傍に配置されている。

図２０（ｂ）は、切り欠き部Ｖａを形成した用紙Ｓを集積した用紙束Ｓａの他の実施形態を示す正面図である。

切り欠き形成部は、用紙搬送方向に直交する用紙幅方向に移動可能な移動切り欠き形成部と、用紙幅方向の両端部近傍に固定配置された固定切り欠き形成部と、を有する。

用紙束Ｓａの背部の両端部近傍に、切り欠き形成部５００により用紙毎の位置をずらせない切り欠き部Ｖｄを形成することにより、両端部近傍の接着強度が向上し、用紙端部のページめくれが防止される。

切り欠き部Ｖｄの形成位置は、用紙束Ｓａの端部から切り欠き部Ｖｄの幅の端部までの距離δを、例えば約２ｍｍに設定する。切り欠き部Ｖｄが用紙束Ｓａの端部に至近すると、用紙束Ｓａに表紙Ｋを貼着して折り曲げて圧縮する際に切り欠き部Ｖｄから押し出された接着剤Ｎが用紙束Ｓａからはみ出してしまうおそれがあるから、接着剤Ｎがはみ出さない距離δを設定する。

図２１は、切り欠き形成部の他の実施形態を示す平面図である。

図１２〜図１４に示した実施形態では、切り欠き形成部３００を移動部４００によって用紙幅方向に移動させるものであるが、切り欠き形成部３００と用紙Ｓとの何れかを相対的に移動させて、搬送される用紙Ｓ毎に切り欠き部Ｖａの位置を所定距離ずらせることも可能である。

一実施例として、搬送ローラ３１と搬送ローラ３２の中間にシフト搬送部３３０を配置する。シフト搬送部３３０は、一対の用紙幅方向に整合する規制板３３１を有し、駆動部により用紙幅方向に移動する。

切り欠き部Ｖａを形成するときには、一対の規制部材３３１を初期位置において用紙Ｓを受容した後、搬送ローラ３２の圧接を解除し、規制部材３３１を用紙幅方向に移動させて停止し、切り欠き形成部３００により用紙Ｓの所定位置に切り欠き部Ｖａを形成させる。

その後、切り欠き部Ｖａを形成した用紙Ｓは、搬送ローラ３２の圧接、回転により挟持されて用紙束収容部４０に搬送される。後続の用紙Ｓは用紙搬送部３３０により所定距離Δだけずらせた位置に切り欠き部Ｖａが形成された後、用紙束収容部４０に搬送される。

他の実施例として、用紙幅方向に移動する規制部材３３１に変えて、搬送ローラ３２を用紙搬送方向と直交する方向にシフトする駆動部を有するシフト搬送部を設ける。

切り欠き部Ｖａを形成するときには、搬送ローラ３１，３２の圧接、回転により初期位置において用紙Ｓを受容した後、搬送ローラ３１，３２により用紙Ｓを挟持したまま、搬送ローラ３１，３２を用紙幅方向に移動させて停止し、切り欠き形成部３００により用紙Ｓの所定位置に切り欠き部Ｖａを形成させる。

その後、切り欠き部Ｖａを形成した用紙Ｓは、搬送ローラ３２の圧接、回転により挟持されて用紙束収容部４０に搬送される。後続の用紙Ｓはシフト搬送部により所定距離Δだけずらせた位置に切り欠き部Ｖａが形成された後、用紙束収容部４０に搬送される。

図２２（ａ）は、切り欠き形成部６００のダイ６０１とパンチ６０２の他の実施形態を示す平面図、図２２（ｂ）は、ダイ６０１とパンチ６０２の斜視図である。

切り欠き形成部６００のダイ６０１は複数の切り欠き刃部６０３を有する。パンチ６０２の複数の切り欠き刃部５０３は、ダイ６０１の複数の切り欠き刃部６０４を有する。

この切り欠き形成部は、前述の８０ｍｍ間隔の２個の切り欠き部、または１０８ｍｍ間隔の３個の切り欠き部に比して更に多数の切り欠き部を位相をずらせて作製することができる。また、切り欠き部の形状は前述のダイ６０１による半円形に限定されず、接着剤Ｎの進入に好適な形状に形成することができる。

即ち、切り欠き部Ｖａ，Ｖｂ、Ｖｄの形状は、前述の半円形形状のノッチに限定されるものではなく、用紙Ｓの紙種、枚数、接着剤の性質等により各種の形状が適宜選択される。

なお、本発明の製本装置Ｂを独立した装置として構成し、他の画像形成装置本体から排出された用紙Ｓ、または製本装置Ｂに接続した給紙装置により供給された用紙Ｓを、図２に示す用紙束収容部４０に収容したのち、接着剤の塗布処理と表紙の貼着処理とを行い、くるみ製本を作製することも可能である。

画像形成装置本体、製本装置、冊子収容装置を備えた画像形成装置の全体構成図。 本発明の制御を示すブロック図。 本発明に係る製本装置の断面図。 用紙束収容部の用紙集積部が傾斜状態に設置された状態の断面図。 用紙束収容部の用紙集積部が直立状態に設置された状態の断面図。 用紙束収容部、塗布部、表紙供給部、断裁部、冊子形成部の断面図。 塗布部と挟持部の斜視図。 表紙の折り曲げ工程を示す冊子形成部と用紙束の断面図。 用紙束と表紙による冊子の作製過程を示す斜視図。 切り欠き形成部の断面図。 切り欠き部を形成した用紙の平面図。 切り欠き形成部の正面図。 切り欠き形成部のパンチを駆動する駆動部の他の実施形態を示す側面図。 移動部の正面図。 切り欠き部を形成した複数枚の用紙を集積した用紙束の平面図。 他の実施形態の制御を示すブロック図。 切り欠き部を有する用紙束を示す斜視図、正面図、及び部分拡大図。 切り欠き部を有する用紙束の正面図。 ３個の切り欠き部を形成した複数枚の用紙を集積した用紙束の平面図。 移動可能な切り欠き形成部と、固定位置に設置された切り欠き形成部の平面図、及び切り欠き部を形成した用紙束の他の実施形態を示す正面図。 切り欠き形成部の他の実施形態を示す平面図。 切り欠き形成部のダイとパンチの他の実施形態を示す平面図と斜視図。

符号の説明

５０ 塗布部
５１ 塗布ローラ
７０ 断裁部
８０ 冊子形成部
１００ 主制御部
２００ 後処理制御部
３００ 切り欠き形成部
３０１，５０１，６０１ ダイ
３０２，５０２，６０２ パンチ
３０９ 回転軸
３２０ 駆動部
３３０ シフト搬送部
３３１ 規制部材
４００ 移動部
５００，６００ 切り欠き形成部
６０３，６０４ 切り欠き刃部
Ａ 画像形成装置
Ｂ 製本装置
Ｋ 表紙
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４ モータ
Ｎ 接着剤
ＰＳ センサ
Ｓ 用紙
Ｓａ 用紙束
Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄ 切り欠き部
ｈ 穿孔
Δ，δ 所定距離

Claims (10)

1. 複数枚の用紙から構成される用紙束の背部に接着剤を塗布し、前記用紙束の背部に表紙を貼着して冊子を作製する製本装置において、
   用紙の端辺側に切り欠き部を形成する切り欠き形成部と、
   用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に前記切り欠き形成部を移動させる移動部と、
   前記切り欠き部が形成された複数枚の用紙から成る用紙束を収容する用紙束収容部と、
   当該用紙束収容部に収容された用紙束の切り欠き部が形成された背部に接着剤を塗布する塗布部と、
   冊子の作製を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に前記切り欠き形成部を移動して、用紙束を構成する複数枚の用紙の各々で所定距離ずつずらした前記切り欠き部を形成し、前記切り欠き部が形成された用紙束の背部に接着剤を塗布し、表紙を貼着して冊子を形成するように制御することを特徴とする製本装置。
2. 複数枚の用紙から構成される用紙束の背部に接着剤を塗布し、前記用紙束の背部に表紙を貼着して冊子を作製する製本装置において、
   用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に用紙をシフトするシフト搬送部と、
   用紙の端辺側に切り欠き部を形成する切り欠き形成部と、
   前記切り欠き部が形成された複数枚の用紙から成る用紙束を収容する用紙束収容部と、
   当該用紙束収容部に収容された用紙束の切り欠き部が形成された背部に接着剤を塗布する塗布部と、
   冊子の作製を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向に用紙をシフトした後に、前記切り欠き形成部にて用紙に前記切り欠き部を形成することで、用紙束を構成する複数枚の用紙の各々に所定距離ずつずらした前記切り欠き部を形成し、前記切り欠き部が形成された用紙束の背部に接着剤を塗布し、表紙を貼着して冊子を形成するように制御することを特徴とする製本装置。
3. 前記切り欠き形成部は、前記用紙束収容部に対して、用紙搬送方向の上流側に設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の製本装置。
4. 前記切り欠き部を形成するか否かを選択して設定する操作部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の製本装置。
5. 前記切り欠き形成部は、固設されたダイと、昇降して前記ダイに嵌合するパンチと、該パンチを昇降させる駆動部とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の製本装置。
6. 前記切り欠き形成部は、用紙に孔を形成する穿孔形成部と兼用され、前記制御部は、用紙の停止位置を制御することにより、用紙の端辺側に切り欠き部を形成するか、または用紙に孔を形成するかを制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の製本装置。
7. 前記制御部は、紙種に基づいて切り欠き形成部の移動量を制御することを特徴とする請求項１に記載の製本装置。
8. 前記制御部は、紙種に基づき、前記シフト搬送部による用紙の用紙幅方向における移動量を制御することを特徴とする請求項２に記載の製本装置。
9. 前記切り欠き形成部は、用紙搬送方向に直交する用紙幅方向に移動可能な移動切り欠き形成部と、用紙幅方向の両端部近傍に固定配置された固定切り欠き形成部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の製本装置。
10. 用紙に対して画像を形成する画像形成装置と、
    該画像形成装置により画像が形成された用紙を受け取り、冊子を作製する請求項１乃至９のいずれか１項に記載の製本装置と、
    を有することを特徴とする画像形成システム。

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