JP5887631B2 - 製本装置 - Google Patents

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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。
例えば、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。
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、例えばプリンターに接続して自動的にくし状リングを供給することが可能であり、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、
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、
前記くし状リングを1個ずつ供給するくし状リング供給部と、
前記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、を備え、
前記くし状リング供給部は、
複数のくし状リングを縦列と横列にして積載したカートリッジと、
前記カートリッジに収納された前記くし状リングを横1列ずつ上昇させる昇降手段と、
前記カートリッジに収納された前記くし状リングを最上段の横1列のくし状リングを1つずつ送り出す送出手段と、を有す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、前記くし状リング供給部は、前記バインド部の前記供給されるくし状リングを受け取るくし状リング受取位置の検出情報に基づき、前記送出手段により前記くし状リングを送り出す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、前記送出手段が、最上段の横1列の全てのくし状リングを送り出すと、
前記昇降手段は、前記カートリッジに収納された横1列のくし状リングを上昇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。
請求項4に記載の発明は、前記送出手段は、
最上段の横1列のくし状リングに対向して上方位置に配置した無端搬送手段と、
最上段の横1列のくし状リングの間に挿入されるように前記無端搬送手段に所定間隔で設けられた送り出し爪と、
前記無端搬送手段を駆動する駆動手段と、を有し、
前記無端搬送手段の駆動により前記送り出し爪が前記最上段の横1列のくし状リングを1個ずつ送り出すことを特徴とする請求項3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、カートリッジに収納されたくし状リングを最上段の横1列のくし状リングを1つずつ送り出すことで、自動的にくし状リングを供給することができ、例えばプリンターに接続して短時間に、大量に用紙束を綴じて製本することが可能である。
請求項2に記載の発明では、バインド部の供給されるくし状リングを受け取るくし状リング受取位置の検出情報に基づき、くし状リングを送り出すことで、確実にバインド部にくし状リングを供給することができる。
請求項3に記載の発明では、最上段の横1列の全てのくし状リングを送り出すと、カートリッジに収納された横1列のくし状リングを上昇させることで、カートリッジに収納されたくし状リングを1個ずつ確実にバインド部に供給することができる。
請求項4に記載の発明では、無端搬送手段の駆動により送り出し爪が最上段の横1列のくし状リングを1個ずつ送り出すことで、簡単な構造で、確実にくし状リングをバインド部に供給することができる。
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を示す正面図である。 くし状リングのリング部をカム機構によって開く動作を示した図である。 くし状リング供給部のくし状リング供給状態を示す図である。
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12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は用紙束を綴じて製本した状態を示す斜視図、図3はくし状リングを示す図、図4は綴じ孔を形成した用紙を示す図、図5はコンパイル部の用紙を揃える作動を説明する図、図6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7はバインド部の用紙束受取位置の状態を示す図、図8はバインド部の平面図、図9はバインド部の正面図、図10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11はくし状リングのリング部を開く作動を示す図、図12はくし状リング供給部のくし状リング供給状態を示す図である。
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2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3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で駆動され、搬送ローラ22はローラ駆動手段24で駆動され、プリンターから送られる用紙を装置本体の両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、ゲート25が配置されている。
用紙が装置本体の左側から搬入される場合は、ローラ駆動手段23及びローラ駆動手段24が用紙を左側から右側方向に搬送するように搬送ローラ21及び搬送ローラ22を駆動し、用紙はゲート25を介して綴じ孔形成部30へ送られ、不要な用紙はゲート25を水平に切り替えることで右側に排出される。用紙が装置本体の右側から搬入される場合は、ゲート25を水平方向に切り替え、ローラ駆動手段23及びローラ駆動手段24が用紙を右側から左側方向に搬送するように搬送ローラ21及び搬送ローラ22を駆動し、用紙がゲート25を通過すると、ゲート25を切り替えて左側の搬送ローラ21の逆転によりスイッチバックさせて綴じ孔形成部30へ送られる。用紙が装置本体の右側から搬入される場合の不要な用紙は搬送ローラ21の正転を続けることで左側に排出される。
このように、用紙搬送路20にゲート25によるスイッチバック経路Kを配置することで、プリンターから送られる用紙を装置本体の両側から搬入可能にし、用紙の綴じ部側を先端側にして綴じ孔形成部30へ送ることができる。
[綴じ孔形成部の構成]
この綴じ孔形成部30は、スイッチバック経路Kの次段に配置され、パンチユニット31とダストボックス32を有する。パンチユニット31は、図4に示すように、用紙の綴じ部に綴じ孔100aを形成し、ローラ駆動手段33により搬送ローラ34を駆動し、綴じ孔100aを形成した用紙をコンパイル部40に送る。この綴じ孔100aは用紙の打ち抜きによって形成され、打ち抜きによって生じる紙くずはダストボックス32に収納される。
[コンパイル部の構成]
このコンパイル部40は、図5乃至図7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5(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5(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5(c))に移動する。バインド実施後は、ホーム位置(図5(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5(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6乃至図11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とを備える。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11(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11(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11(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11(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11(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11(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]
くし状リング供給部60は、カートリッジ61、昇降手段62、送出手段63を有し、くし状リング200を1個ずつバインド部50へ供給し、バインド部50は供給されるくし状リング200をくし状リング受取位置P1で受け取る。
カートリッジ61は、複数のくし状リング200を縦列と横列にして積載した構成であり、くし状リング供給部60に着脱可能になっており、収納されたくし状リング200がなくなると新たなカートリッジ61と交換される。
昇降手段62は、下側プーリー620と上側プーリー621との間にベルト622が掛け渡され、上側プーリー621が駆動手段である駆動モータ623により回転するように構成される。ベルト622には、持ち上げプレート624が固定され、駆動モータ623の駆動によりカートリッジ61に収納されたくし状リング200を横1列ずつ上昇させる。
送出手段63は、左右一対のプーリー630,631に無端搬送手段であるベルト632が掛け渡され、駆動モータ633により一対のプーリー630,631を介してベルト632を回転させる。ベルト632は、最上段の横1列のくし状リング200に対向して上方位置に配置されている。このベルト632には、送り出し爪634が最上段の横1列のくし状リング200の間に挿入されるように所定間隔で設けられている。ベルト632の駆動により送り出し爪634が最上段の横1列のくし状リング200を1個ずつ送り出す。
くし状リング供給部60は、バインド部50の供給されるくし状リング200を受け取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633を駆動し、ベルト632を回転して送り出し爪634により1個のくし状リング200を送り出す。このくし状リング200の送り出により検知レバー650が作動し、センサS31がくし状リング200の送り出しを検知し、検知情報を制御手段55に送る。また、送り出し爪634の回転により検知レバー651が作動し、センサS32が最上段の横1列の全てのくし状リング200の送り出しを検知し、この検知情報を制御手段55に送る。
制御手段55は、センサS32の検知情報に基づき、昇降手段62の駆動モータ623を駆動し、ベルト622に固定された持ち上げプレート624によりカートリッジ61に収納されたくし状リング200を横1列ずつ上昇させ、カートリッジ61に収納されたくし状リング200がなくなると持ち上げプレート624を下降させて新たなカートリッジと交換する。
制御手段55は、その他にプリンター側との制御を行う。すなわち、バインド部50のセンサー(図示せず)が取り決められた用紙の残数(例えば5枚)を検出したら、それを直ちにプリンター側に送信し、プリンター側ではそれに応じた判断により、バインド部50の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の満杯などをプリンター側へ通知して、プリンター側で装置の停止、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。
[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、例えばプリンターに接続して自動的にくし状リングを供給することが可能であり、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 ダストボックス
33、34 ローラ駆動手段
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
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
K スイッチバック経路
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 (4)

  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、
    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、
    前記くし状リングを1個ずつ供給するくし状リング供給部と、
    前記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、を備え、
    前記くし状リング供給部は、
    複数のくし状リングを縦列と横列にして積載したカートリッジと、
    前記カートリッジに収納された前記くし状リングを横1列ずつ上昇させる昇降手段と、前記カートリッジに収納された前記くし状リングを最上段の横1列のくし状リングを1つずつ送り出す送出手段と、を有することを特徴とする製本装置。
  2. 前記くし状リング供給部は、前記バインド部の前記供給されるくし状リングを受け取るくし状リング受取位置の検出情報に基づき、前記送出手段により前記くし状リングを送り出すことを特徴とする請求項1に記載の製本装置。
  3. 前記送出手段が、最上段の横1列の全てのくし状リングを送り出すと、
    前記昇降手段は、前記カートリッジに収納された横1列のくし状リングを上昇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。
  4. 前記送出手段は、
    最上段の横1列のくし状リングに対向して上方位置に配置した無端搬送手段と、
    最上段の横1列のくし状リングの間に挿入されるように前記無端搬送手段に所定間隔で設けられた送り出し爪と、
    前記無端搬送手段を駆動する駆動手段と、を有し、
    前記無端搬送手段の駆動により前記送り出し爪が前記最上段の横1列のくし状リングを1個ずつ送り出すことを特徴とする請求項3に記載の製本装置。
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