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JP2013014388A - スキュー補正装置、画像形成システム及びスキュー補正方法 - Google Patents

スキュー補正装置、画像形成システム及びスキュー補正方法 Download PDF

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JP2013014388A JP2011146410A JP2011146410A JP2013014388A JP 2013014388 A JP2013014388 A JP 2013014388A JP 2011146410 A JP2011146410 A JP 2011146410A JP 2011146410 A JP2011146410 A JP 2011146410A JP 2013014388 A JP2013014388 A JP 2013014388A
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高史 西藤
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Abstract

【課題】冊子後端を押して冊子のスキューを補正する際に、特に規制板などの規制手段を付加することなく確実にスキュー補正が行われるようにする。
【解決手段】シート束を折って形成された冊子BTを搬送路300上で整合するスキュー補正装置であって、冊子BTの搬送方向先端部BT2が突き当てられる位置決めストッパ317と、冊子BTの搬送方向後端部BT1を押して冊子BTの先端部BT2を前位置決めストッパ317に突き当てるジョガー319と、後端部BT1を押したときに冊子BTを下方向に撓ませる撓み発生手段と、を備え、この撓み発生手段を、前記ジョガー319の前記冊子BTに突き当たる面に設けられ、冊子後端部BT1に対して凹状に形成された押し面219aから構成した。
【選択図】図17

Description

本発明は、スキュー補正装置、画像形成システム及びスキュー補正方法に係り、特に用紙、記録紙、転写紙などのシート状記録媒体(以下、単に、「シート」と称する)を折って冊子として搬送する際にスキュー補正を行うスキュー補正装置、このスキュー補正装置を備えた画像形成システム、及びスキュー補正装置で実施されるスキュー補正方法に関する。
画像形成装置本体の下流側へ配置され、出力される記録紙などに綴じなどの後処理を施すシート処理装置は広く知られている。昨今その機能は多機能化され、従来の端面綴じに加えて中綴じ、製本処理も一般化している。この中綴じ、製本処理では、さらにアウトプット品質の向上のため、製本処理後に、製本した冊子の端部を断裁装置によって断裁するものもある。
このような断裁装置では、断裁処理を行う過程で、冊子はベルト等搬送手段にて搬送され、冊子のサイズ、断裁量等に合わせて設置された突き当てストッパに、搬送方向後端側から冊子を押して当接させることによりスキューを補正するようになっている。このようなスキュー補正技術として例えば特許文献1(特許第4134854号公報)に記載された発明が知られている。
この特許文献1に記載された発明は、冊子載置台上に搬送された冊子の搬送方向先端部を冊子搬送手段の押し当て部材により受け止め、押し当て部材を移動させて冊子の搬送方向後端部を起倒可能な基準整合部材に当接させて冊子の搬送方向の曲がりを修正し、基準整合部材への当接中に押圧手段により冊子を押圧し、当接時の姿勢を保持したまま、断裁装置に挿入して断裁処理を実行するというものである。
この発明では、前述のように冊子の搬送方向後端部を起倒可能な基準整合部材に当接させて冊子の搬送方向の曲がりを修正するようにしている。しかし、冊子を上下から、搬送ベルト等により搬送させ、曲がりを修正すると、ベルトと冊子の摩擦により、冊子が汚れることも、皺が発生することもないが、冊子の上部に規制部材がないため、押し当て部材で冊子を押した時に、冊子上部に撓みや座屈が発生し、冊子をうまく基準整合部材へ当接させることができない場合がある。
すなわち、冊子のスキュー補正及び位置決めを行う際に、後端ジョガー板等(押し込み板)により、冊子を位置決めストッパに当接させてスキュー補正を行っているが、後端ジョガーにより冊子後端(小口側)を押す際に、冊子の用紙種類や腰の強さの違いなどにより、冊子に規制がない方向に撓みが生じ座屈し、冊子が水平方向に押され難くなる場合がある。このような場合には、突き当てストッパに対して所定の当接量が得られずに、冊子のスキュー補正が行われないことがあった。前記特許文献1記載の発明では、規制がない方向が冊子上部ということになる。
これについて具体的に説明する。図20及び図21は従来の一般的なスキュー補正の状態を説明するための図である。図20において、冊子BTのガイド板318は冊子BTの下部のみに位置し、冊子BTは、このガイド板318の上面に沿って移動する。図20は冊子BTがジョガー319によってガイド板318の下流側に位置する位置決めストッパ317側に押されてスキュー補正するときの動作説明図で、同図(a)は初期位置の状態を、同図(b)は冊子が移動しているときの状態を、同図(c)は位置決めストッパ317に冊子先端が当接し、スキュー補正されているときの状態をそれぞれ示す。なお、当接とは本明細書では、対象物に突き当たってその突き当たった(接触した)状態が維持されることをいう。
ジョガー319は矢印D1で示す方向に、冊子BTの小口側(後端側)を押す。押す量は、冊子BTのサイズ、枚数、用紙の種類等で決定される量L1である。L1は冊子先端から、位置決めストッパ317までの理論上の距離よりも所定量長く(L1>L2+α)してある。これにより、位置決めストッパ317に冊子BTの先端が当接した後も、所定量押し付けることが可能となり、冊子BTが曲がって搬送されていた場合でもその曲がりが補正される。
図21は冊子BTのスキュー補正がうまくいかなかった場合の動作を示す説明図である。同図(a)は初期位置の状態を、同図(b)は冊子が移動しているときの状態を、同図(c)は位置決めストッパ317に冊子先端が当接し、位置決めとスキュー補正が行われているべきであるが、そうでなくなっているときの状態をそれぞれ示す。
ジョガー319の冊子BTの小口側を押す面形状は、一般的に平面であるが、用紙の種類等によっては、コシのない用紙があり、その場合、図20(b)に示すように水平方向(矢印D1方向)の力が用紙のコシが弱さにより冊子BTの上方へ働く。そして、この水平方向の力によって撓みが発生し、図21(c)のように座屈する。その結果、冊子BTの水平方向への移動量が少なくなり、位置決めが正確に行えなくなる。また、位置決めが正確に行われないと、冊子のスキュー補正(整合)も行えないことになる。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、冊子後端を押して冊子のスキューを補正する際に、特に規制板などの規制手段を付加することなく確実にスキュー補正が行われるようにすることにある。
前記課題を解決するため、第1の手段は、前記冊子の搬送方向先端部が突き当てられる第1の部材と、前記冊子の搬送方向後端部を押して前記冊子の先端部を前記第1の部材に突き当てる第2の部材と、前記後端部を押したときに前記冊子を下方向に撓ませる撓み発生手段と、を備えていることを特徴とする。
第2の手段は、第1の手段に係るスキュー補正装置を画像形成システムが備えていることを特徴とする。
第3の手段は、シート束を折って形成された冊子を搬送路上で整合するスキュー補正方法であって、前記搬送路上に第1の部材を突出させる第1の工程と、前記搬送路上に突出した第1の部材に対して前記冊子の後端部を第2の部材によって押して当該冊子の先端部を前記第1の部材に突き当てる第2の工程と、前記第2の工程で前記冊子の後端部を押したときに前記冊子を下方向に撓ませる第3の工程と、を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、冊子後端を押して冊子のスキューを補正する際に、特に規制板などの規制手段を付加することなく確実にスキュー補正を行うことができる。
本発明の実施形態における画像形成装置と、複数のシート処理装置とからなる画像形成システムのシステム構成を示す図である。 図1における第2のシート後処理装置(中綴じ製本装置)の詳細な構成を示す図である。 中綴じ製本装置の動作説明図で、シート束の搬入時の状態を示す。 中綴じ製本装置の動作説明図で、シート束の中綴じ時の状態を示す。 中綴じ製本装置の動作説明図で、シート束の中折り位置への移動完了時の状態を示す。 中綴じ製本装置の動作説明図で、シート束の中折り処理実行時の状態を示す。 中綴じ製本装置の動作説明図で、シート束の中折り終了後の排紙時の状態を示す。 図1における第3のシート処理装置(断裁装置)の詳細な構成を示す図である。 断裁装置の断裁処理動作を示す動作説明図で、冊子が断裁装置内に搬入された直後の状態を示す。 断裁装置の断裁処理動作を示す動作説明図で、搬入後停止した冊子を一定の厚さまで押さえ付ける動作を示す。 断裁装置の断裁処理動作を示す動作説明図で、冊子のスキュー補正動作を示す。 断裁装置の断裁処理動作を示す動作説明図で、冊子を押圧して固定するときの動作を示す。 断裁装置の断裁処理動作を示す動作説明図で、スキュー補正後に断裁するときの動作を示す。 断裁装置の断裁処理動作を示す動作説明図で、断裁終了後の動作を示す。 本発明の実施形態における画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態におけるジョガーを拡大して示す正面図である。 図16に示したジョガーの動作とシートの状態を示す説明図である。 冊子とジョガーの押し面との関係を示す図である。 押し面の条件が合わない場合の不都合を示す図である。 従来の一般的なスキュー補正の状態を説明するための図で、正常にスキュー補正が行われるときの状態を示す。 従来の一般的なスキュー補正の状態を説明するための図で、スキュー補正が正常に行われないときの一例を示す。
本発明は、冊子の後端を押すジョガーの形状により、冊子の後端部を押す際に冊子を下方へ湾曲させ、座屈が生じないようにしてスキューを補正することを特徴とする。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同等な各部には、同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
図1は、本実施形態における画像形成装置と、複数のシート処理装置とからなる画像処理システムのシステム構成を示す図である。本実施形態では、画像形成装置PRの後段に第1ないし第3のシート後処理装置1,2,3がこの順で連結されている。
第1のシート後処理装置1は、画像形成装置PRからシートを1枚ずつ受け取り、順次重ね合わせ整合し、シート束を作成するスタック部を有するシート束作成機能を有するシート後処理装置で、シート束排紙ローラ10から後段の第2のシート処理装置にシート束を排紙する。第2のシート後処理装置2は、搬送されてきたシート束を受け取り、中綴じ中折りを施す中綴じ製本装置である(本明細書では、第2のシート後処理装置について中綴じ製本装置とも称する)。
中綴じ製本装置2は製本した冊子を第3のシート処理装置3に排紙する。第3のシート処理装置3は、搬送されてきたシートの小口を断裁する断裁装置である(本明細書では、第3のシート後処理装置について断裁装置とも称する)。断裁装置3で断裁処理された冊子は、そのまま装置外に排紙され、図示しない排紙トレイに積載される。あるいは、この後段にさらにシート処理装置が連結されていれば、そのまま当該シート処理装置に排紙される。画像形成装置PRは入力された画像データ、若しくは読み取った画像の画像データに基づいてシート状の記録媒体に可視画像を形成するもので、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの機能のうち少なくとも2つの機能を備えたデジタル複合機などがこれに相当する。
図2は図1における中綴じ製本装置2の詳細な構成を示す図である。同図において、中綴じ製本装置2は入口搬送路241、シートスルー搬送路242、及び中折り搬送路243を備えている。入口搬送路241のシート搬送方向最上流部には、入口ローラ201が設けられ、画像形成装置1の前記シート束排紙ローラ10から整合されたシート束が装置内に搬入される。なお、以下の説明では、シート搬送方向上流側を単に上流側と、シート搬送方向下流側を単に下流側と称す。
入口搬送路241の入口ローラの201の下流側には、分岐爪202が設けられている。この分岐爪202は図において水平方向に設置され、シート束の搬送方向をシートスルー搬送路242あるいは中折り搬送路243に分岐する。シートスルー搬送路242は、入口搬送路241から水平に延び、後段の図示しない処理装置若しくは排紙トレイにシート束を導く搬送路であり、シート束は上排紙ローラ203によって後段に排紙される。中折り搬送路243は分岐爪202から垂直下方に延び、シート束に対して中綴じ、中折りを行うための搬送路である。
中折り搬送路243は、中折りするための折りプレート215の上部でシート束を案内する束搬送ガイド板上207と、折りプレートの215の下部でシート束を案内する束搬送ガイド板下208を備えている。束搬送ガイド板207には、上部から束搬送ローラ上205、後端叩き爪221、束搬送ローラ下206が設けられている。後端叩き爪221は、図示しない駆動モータによって駆動される後端叩き爪駆動ベルト222に立設されている。後端叩き爪221は駆動ベルト222の往復回転動作により、シート束の後端を後述の可動フェンス側に叩き、シート束の整合動作を行う。また、シート束が搬入される際、及びシート束が中折りのための上昇する際には、束搬送ガイド板上207の中折り搬送路243から退避する(図2破線位置)。
符号294は後端叩き爪221のホームポジションを検出するための後端叩き爪HPセンサであり、中折り搬送路243から退避した図2破線位置をホームポジションとして検出する。後端叩き爪221は、このホームポジションを基準に制御される。
束搬送ガイド板下208には、上方から中綴じスティプラS1、中綴じジョガーフェンス225、及び可動フェンス210が設けられている。束搬送ガイド板下208は束搬送ガイド板上207を通って搬送されてきたシート束を受け入れるガイド板であり、幅方向には一対の前記中綴じジョガーフェンス225が設置され、下方にシート束先端が当接し、シート束を支持する上下動可能な前記可動フェンス210が設けられている。
中綴じスティプラS1はシート束の中央部を綴じるスティプラである。可動フェンス210はシート束の先端部を支持した状態で上下方向に移動し、シート束の中央位置を中綴じスティプラS1に対向する位置に位置させ、その位置でスティプル処理、すなわち中綴じが行われる。可動フェンス210は可動フェンス駆動機構210aによって支持されるともに、図示上方の可動フェンスHPセンサ292位置から最下方位置まで移動可能である。シート束の先端が当接する可動フェンスの可動範囲は、中綴じ製本装置2の処理可能な最大サイズから最小サイズまで処理可能なストロークが確保されている。なお、可動フェンス駆動機構210aとしては、例えばラックアンドピニオン機構が使用される。
束搬送ガイド板上207と下208との間、すなわち中折り搬送路243のほぼ中央部には折りプレート215、折りローラ対230、排紙搬送路244、及び下排紙ローラ231が設けられている。折りプレート215は、図示水平方向に往復動可能であり、折り動作を行う際の動作方向には、折りローラ対230のニップが位置し、その延長上に排紙搬送路244が設置されている。下排紙ローラ231は、排紙搬送路244の最下流に設けられ、後段に折り処理されたシート束を排紙する。
束搬送ガイド板上207の下端側には、シート束検知センサ291が設けられ、中折り搬送路243に搬入され、中折り位置を通過するシート束の先端を検知する。また、排紙搬送路224には、折り目部通過センサ293が設けられ、中折りされたシート束の先端を検知し、シート束の通過を認識する。
大略、図2に示すように構成された中綴じ製本装置2では、図3ないし図7の動作説明図に示すようにして中綴じ及び中折り動作が行われる。すなわち、画像形成装置1の操作パネルPN(図15参照)から中綴じ中折りが選択されると、当該中綴じ中折りが選択されたシート束は、分岐爪202の反時計方向の偏倚動作により中折り搬送路243側に導かれる。なお、分岐爪202はソレノイドによって駆動される。なお、ソレノイドに代えてモータ駆動でもよい。
中折り搬送路243内に搬入されたシート束SBは、入口ローラ201と束搬送ローラ上205によって中折り搬送路243を下方に搬送され、シート束検知センサ291によって通過が確認された後、図3に示すように束搬送ローラ下206によって可動フェンス210にシート束SBの先端が当接する位置まで搬送される。その際、画像形成装置1からのシートサイズ情報、ここでは、各シート束SBの搬送方向のサイズ情報に応じて可動フェンス210は異なる停止位置で待機している。このとき、図3では、束搬送ローラ下206はニップにシート束SBを挟持し、後端叩き爪221はホームポジション位置に待機している。
この状態で、図4に示すように束搬送ローラ下206の挟持圧が解除され(矢印a方向)、可動フェンス210にシート束先端が当接し、後端がフリーになった状態でスタックされると、後端叩き爪221が駆動され、シート束SBの後端を叩いて搬送方向の最終的な揃えを行う(矢印c方向)。
次いで、中綴じジョガーフェンス225によって幅方向(シート搬送方向に対して直交する方向)の揃え動作が、また、可動フェンス210と後端叩き爪221により搬送方向の揃え動作がそれぞれ実行され、シート束SBの幅方向及び搬送方向の整合動作が完了する。このとき、シートのサイズ情報、シート束の枚数情報、シート束厚み情報によって、後端叩き爪221、中綴じジョガーフェンス225の押し込み量を最適の値に変更し整合する。
また、束の厚みがあると搬送路内の空間が減少するため、一度の整合動作では整合しきれないケースが多い。そこで、このような場合には、整合回数を増加させる。これにより、より良い整合状態を実現することができる。さらに、上流側でシートを順次重ね合わせる時間はシート枚数が多ければ多いほど増加するので、次のシート束SBを受け入れるまでの時間が長くなる。その結果、整合回数を増加してもシステムとして時間の損失はないことから、効率的に良好な整合状態を実現できる。したがって、上流の処理時間に応じ、整合回数を制御することも可能である。
なお、前記可動フェンス210の待機位置は、通常、シート束SBの中綴じ位置が中綴じスティプラS1の綴じ位置に対向する位置に設定される。この位置で整合すると、可動フェンス210をシート束SBの中綴じ位置に移動させることなく、スタックされた位置でそのまま綴じ処理が可能となるからである。そこで、この待機位置でシート束SBの中央部に中綴じスティプラS1のステッチャを矢印b方向に駆動し、クリンチャとの間で綴じ処理が行われ、シート束SBは中綴じされる。
なお、可動フェンス210は可動フェンスHPセンサ292からのパルス制御により位置決めされ、後端叩き爪221は後端叩き爪HPセンサ294からのパルス制御により位置決めされる。可動フェンス210及び後端叩き爪221の位置決め制御は、シート後処理装置2の制御回路250のCPU251によって実行される(図15参照)。
図4の状態で中綴じされたシート束SBは、図5に示すように束搬送ローラ下206の加圧が解除された状態で可動フェンス210の上方移動に伴って中綴じ位置(シート束SBの搬送方向の中央位置)が折りプレート215に対向する位置まで移送される。この位置も可動フェンスHPセンサ292の検出位置を基準に制御される。
図5の位置にシート束SBが達すると、図6に示すように折りプレート215が折りローラ対230のニップ方向に移動し、シート束SBの綴じられた針部近傍のシート束SBに対して略直角方向から当接し、前記ニップ側に押し出す。シート束SBは折りプレート215により押されて折りローラ対30のニップへと導かれ、予め回転していた折りローラ対230のニップに押し込まれる。折りローラ対230は、ニップに押し込まれたシート束SBを加圧し、搬送する。この加圧搬送動作によりシート束SBの中央に折りが施され、簡易製本された冊子BTが形成される。図6はシート束SBの折り目部先端が折りローラ対230のニップに挟持され、加圧されているときの状態を示す。
図6の状態で中央部が2つ折りされたシート束SBは、図7に示すように冊子BTとして折りローラ対230によって搬送され、さらに下排紙ローラ231に挟持されて後段に排出される。このとき、冊子BT後端が折り目部通過センサ293に検知されると、折りプレート215及び可動フェンス210はホームポジションに、束搬送ローラ下206は加圧状態にそれぞれ復帰し、次のシート束SBの搬入に備える。また、次のジョブが同サイズ同枚数であれば、可動フェンス210は再び図3の位置に移動し、待機するようにしてもよい。なお、これらの制御も前記制御回路250のCPU251によって実行される。
図8は断裁装置3の詳細な構成を示す図である。
同図において、断裁装置3には、冊子の搬送路300(矢印は搬送中心を示す)に沿って上流側から、搬送部300a、断裁部300b、整合部300cが設けられている。
搬送部300aは断裁処理装置入口部に当たり、入口ガイド板301a、上下の搬送コロ対302,303及び冊子BTの搬送方向(小口側)を押して整合するためのジョガー319を備えている(図11参照)。搬送部300aは、冊子受入口301の入口ガイド板301aから中綴じ製本装置2の下排紙ローラ231によって中折り中綴じされた冊子BTを受け入れる。なお、搬送コロ対302,303に代えて、冊子BTを所定圧で挟持し、搬送可能な上下に配置された搬送ベルト対を使用することもできる。
断裁部300bには、搬送路300を挟んで断裁刃と押圧部が設けられている。断裁刃は、断裁上刃305と断裁下刃307とが対となって搬送路300の上下に対向して配置されている。断裁上刃305は可動、断裁下刃307は固定である。固定側の断裁下刃307上に位置した冊子BTに対して可動側の断裁上刃305が下降し、両者の間で冊子BTの小口側を断裁する。また、断裁された冊子屑を受ける屑受け320が段裁部300bの下方に設けられている。
押圧部は、可動側の押圧部材306と固定側であるベース308とからなり、搬送路300を挟んで前者は上側、後者は下側にそれぞれ配置されている。ベース308の冊子搬送方向最上流側の縁部には、前記断裁下刃307が固定されている。固定位置は、前記断裁上刃305の刃先と断裁下刃307の刃先で断裁可能な位置に設定されている。断裁上刃305は図示しない駆動機構によって断裁下刃307を越える位置まで下側に往動駆動され、冊子BTを受け入れる際に障害にならない位置まで上側に復動駆動される。上側の待機位置が初期位置となる。
ベース308の上側に位置する押圧部材306は、図示しない駆動機構によって上下方向に駆動され、断裁上刃305が下降して冊子BTを断裁する際に冊子BTをベース308側に断裁刃305の近傍で押圧して保持する機能を有する。なお、断裁上刃305及び押圧部材306はそれぞれモータ及び当該モータと連結された減速機構を用いた図示しない駆動機構により駆動されるが、モータと減速機構に代えて油圧により上下方向に駆動するように構成することもできる。
整合部300cは、搬送路300を挟んで下側に位置する下部ユニット300c1及び上側に位置する上部ユニット300c2aを含む。下部ユニット300c1は、固定側の第1の搬送ベルト310、位置決めストッパ317及びガイド板318を備える。第1の搬送ベルト310は、駆動プーリ309aと従動プーリ309bとの間に掛け渡されている。第1の搬送ベルト310の上面はベース308の上面と同一平面上に位置し、冊子BTの搬送の基準面としても機能する。
上部ユニット300c2は、第2の搬送ベルト312、駆動プーリ311a、従動プーリ311b、支持部材313、ガイド軸315、加圧プレート316及び圧縮バネ314を含む。第2の搬送ベルト312は駆動プーリ311aと従動プーリ311bとの間に掛け渡されている。支持部材313は、第2の搬送ベルト312、駆動プーリ311a及び従動プーリ311bを一体的に支持する。ガイド軸315は支持部材の313の上面に取り付けられ、加圧プレート316が上下方向に移動可能に装着されている。また、支持部材313と加圧プレート316との間のガイド軸315には、両者が互いに離れる方向に弾性力を付与する圧縮バネ314が装着されている。第2の搬送ベルト312、駆動プーリ311a、従動プーリ311b、支持部材313、ガイド軸315、及び加圧プレート316は上部ユニット101aとして一体的に上下動可能であり、第1の搬送ベルト310の上面と第2の搬送ベルト312の下面との間の間隔を相対的に変更することができる。
この構成により、第1及び第2の搬送ベルト310,312間で冊子BTを挟み込む際には、両者の間隔を狭めることができる。その際、加圧プレート316と支持部材313間の間隔も変更可能となっているので、第2の搬送ベルト312によって冊子BTの上面を押さえた後、さらに加圧プレート316を下降させると、圧縮バネ314がさらに圧縮され、冊子BTの保持力、あるいは押圧力をより大きくすることができる。なお、上部ユニット300c2の図示しない上下方向の駆動機構は、直接的には加圧プレート316を上下方向に移動させるモータと動力伝達機構と上下方向のガイドを含み、加圧プレート316と支持部材313間の初期間隔のまま加圧プレート316を上下方向に移動させると、上部ユニット300c2全体が上下方向に移動する。また、第2の搬送ベルト312が冊子BTの上面に接触した状態で、さらに加圧プレート316を下方に移動させると、その分、圧縮バネ314が圧縮され、圧縮バネ314による加圧力が生じる。この加圧力が冊子BTの保持力若しくは押圧力となる。なお、押圧とは押して圧力を生じさせることで、押圧力は押圧によって生じる圧力であり、いわば押す力である。押圧時とは、なお、押圧する動作を行ったとき、すなわち、押したときのことである。
第1の搬送ベルト310は、第2の搬送ベルト312とともに、冊子BTを搬送する機能と、シート整合時のガイドとしての機能も有する。第1及び第2の搬送ベルト310,312はスキュー補正時のガイドとしての機能も兼ねるため、冊子BTと接する面のシートとの摩擦係数が低くなるような材質を使用し、かつ、両搬送ベルト310,312の摩擦係数は同程度に設定されている。これにより、押圧時に冊子上部、下部にかかる力が低く、かつ、上部と下部で同程度となるので、押圧時のズレを低減することができる。
なお、本実施形態においては、第1及び第2の搬送ベルト310,312にガイド手段としてのガイド機能も持たせているが、図8に示すように下側の第1の搬送ベルト310に沿ってガイド板318を設け、当該ガイド板318にガイドとしての機能を持たせ、冊子BTの搬送機能は搬送ローラなどの他の搬送手段を使用することもできる。その際、ガイド板318の上面はベース308の上面と同一平面上に位置し、冊子BTの搬送の基準面としても機能する。また、上側の第2の搬送ベルト312によって冊子BTをガイド板318側に押圧するように構成することも可能である。
また、本実施形態では、下側の第1の搬送ベルト310は固定で上側の第2の搬送ベルト312側が昇降動作するようになっているが、上側の第2の搬送ベルト312側を固定側に、下側の第1の搬送ベルト311側を移動側とすること、あるいは、第1及び第2の搬送ベルト310,312がともに、移動するように構成することもできる。
さらに、整合部300cに設けられた位置決めストッパ317は、冊子搬送方向に移動可能な図示しない移動機構を備え、冊子BTのサイズ、断裁量等の情報に基づいて移動機構によって所定の位置に移動し、冊子BTの背側を当接させて位置決めを行う。なお、移動機構はモータとモータの駆動力伝達機構を含む。
図9ないし図14は、本実施形態における断裁装置の断裁処理動作を示す動作説明図、図15は本実施形態における画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。
図15において、本実施形態に係る画像形成システムでは、図1に示したように画像形成装置PRの後段に第1のシート後処理装置1、第2のシート後処理装置(中綴じ製本装置)2、及び第3のシート後処理装置(断裁装置)3が連結されている。画像形成装置PR及び各シート後処理装置1,2,3はそれぞれCPU(Central Processing Unit)PR1,151,251,351、ROM(Read-Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、I/Oインターフェース等を有するマイクロコンピュータをそれぞれ搭載した制御回路PR0,150,250,350を搭載し、通信ポートPR2,161,162、261,262、361を介して制御的に直列に接続されている。さらに、第1ないし第3のシート後処理装置1、2,3の制御回路150,250,350のCPU151,251,351は画像形成装置PRの制御回路PR0のCPU_PR1をメインCPUとしてこのCPU_PR1の制御下におかれ、サブCPUとして機能する。また、画像形成装置PRにはマン−マシンインターフェースとして機能する操作パネルPNが接続され、操作者からの入力及び操作者への表示装置を介しての通知が可能となっている。
すなわち、各シート後処理装置1,2,3の各部は各装置に搭載されたCPU151,251,351によって制御され、システム的な制御は画像形成装置PRのCPU_PR1によって実行される。なお、各装置で実行される制御は、各装置のROMに格納されたプログラムコードを各装置のCPU151、251,351が読み込み、RAMをワークエリア及びデータバッファとして使用しながら前記プログラムコードで定義されたプログラムに基づいて実行される。また、第1のシート後処理装置1のCPU151は通信ポート161から画像形成装置PRの通信ポートPR2を介して画像形成装置PRのCPU_PR1と相互に通信可能である。さらに、第2及び第3のシート後処理装置2,3のCPU251,351は、前段の通信ポート及びCPUを介して画像形成装置PRのCPU_PR1と相互に通信可能となっている。このような構成により、画像形成装置PRのCPU_PR1による制御に必要な情報は第3のシート後処理装置3、第2のシート後処理装置2及び第1のシート後処理装置1のCPU351,251,151から画像形成装置PR側に送信され、画像形成装置PRのCPU_PR1からの制御信号は第1のシート後処理装置151、第2のシート後処理装置251、第3のシート後処理装置351へと送信される。
以下、図9ないし図14の動作説明図を参照しながら断裁装置3における動作とそのときの処理について説明する。
図9は冊子BTが断裁装置3内に搬入された直後の状態を示す図である。同図において、冊子BTは入口ガイド板301aから断裁装置3に搬入される。その際、冊子受入口301の下流側直後に設けられた入口センサSN1からの冊子先端検出信号又は中綴じ装置2の折り目通過センサ293によってシート束SBの折り目先端検出信号を検知すると、断裁装置3の各部は冊子受け入れ準備動作を開始する。冊子受け入れ準備動作とは上部ユニット300c2を初期位置から下降させる動作である。受け入れ準備動作により、第2の搬送ベルト312の下面と第1の搬送ベルト310の上面との間の間隔がシート搬入時の第1の間隔d1となる位置に移動する。なお、後述するが、第1の間隔d1は、シート厚、シートサイズ、綴じ枚数、特殊紙等の冊子情報から断裁装置3の制御回路350内の図示しないメモリに格納されたデータベースを参照し、CPU351が決定する。また、間隔d1は冊子BTが搬送ローラ302,303対によって断裁装置3内に搬入された後、第1及び第2の搬送ベルト310,312により搬送可能な摩擦力を付与できる間隔である。すなわち、間隔d1は冊子BTを搬送できるだけの間隔であれば良い。
位置決めストッパ117は、冊子のサイズ、断裁量等の情報によりシートの位置決めを行う位置まで移動する。移動を完了すると、搬送コロ302,303対、第1及び第2の搬送ベルト310,312は回転を開始し、冊子BTの受け入れを開始する。第1及び第2の搬送ベルト310,312は回転の位相を合わせるため、両者の駆動プーリ309a,311aは駆動を連結してある。このような状態で、断裁装置3に搬入された冊子BTの背部(折り目)先端が入口センサSN1で検出されたタイミングから所定の時間経過したタイミングで第1及び第2の搬送ベルト310,312は回転を停止し、冊子BTの先端(折り目若しくは背部剪断)は位置決めストッパ117の所定量手前で停止する。
図10は、停止した冊子を一定の厚さまで押さえ付ける動作を示す動作説明図である。冊子BTが図9の状態で停止した後、上部ユニット300c2は第1の搬送ベルト310の上面と第2の搬送ベルト312の下面との間隔が第2の間隔d2となる位置に下降する。これにより、膨らんで厚みのある冊子BTを一定の高さまで押さえ付ける。なお、第2の間隔d2も、第1の間隔d1と同様に整合間隔としてシート厚、シートサイズ、綴じ枚数、特殊紙等の冊子情報に対応して決定される。この状態では、まだ、支持部材313の位置が整合位置に変更されただけである。
図11は、冊子の搬送方向を整合し、スキュー補正を行う動作を示す動作説明図である。図10の状態で、冊子BTが第2の間隔d2に押し込まれ、間隔を第2の間隔d2に維持した状態で、後端ジョガー319を駆動する。後端ジョガー319は、冊子BTの小口側(後端部BT1)を位置決めストッパ317方向に押し、冊子BTの背側(搬送方向先端部BT2)を位置決めストッパ317に突き当てる。これにより、冊子BTの搬送方向の位置決めが行われる。したがって、間隔d2は冊子BTを押さえ、冊子BTにゆがみやひずみが生じない状態で後端ジョガー319により冊子BTを位置決めストッパ317側に移動可能な間隔、すなわち、シート高さを絞り込み、整合処理が可能な間隔である。
なお、冊子BTを位置決めストッパ319に突き当てる手段としては、第1及び第2の搬送ベルト310,312により冊子BTを移動させる方法も採用することが可能である。しかし、第1及び第2の搬送ベルト310,312の搬送力が大きいと冊子BTの表面紙にめくれが発生する場合もある。その場合には、第1及び第2の搬送ベルト310,312により冊子BTに前記めくれが発生しないように搬送力を設定する必要がある。本実施形態では、このようなめくれの発生を避けるために後端ジョガー319を使用している。
図12は冊子を押圧して固定するときの動作を示す動作説明図である。冊子BTが図11のようにして後端ジョガー319によって位置決めストッパ317との間で位置決めされると、上部ユニット300c2をさらに下降させ、第3の間隔d3の位置に移動させる。これにより、冊子BTを下部ユニット300c1側に押圧して冊子BTを第1及び第2の搬送ベルト310,312間で固定する。
その際、第1の搬送ベルト312が冊子BTの上面に当接した後に、加圧プレート316をさらに下降させる。これにより、冊子BTを最小厚に保持した状態で、圧縮ばね314の弾性力が加圧力として冊子BTに加えられる。したがって、加圧プレート316の下降量を変更し、若しくは設定することにより冊子BTに付与される加圧力を制御することができる。上部ユニット300c2の下降量(第1及び第2の搬送ベルト310,312間の間隔)及び加圧プレート316の下降量は、シート厚、シートサイズ、綴じ枚数、紙種(特殊紙等)の冊子情報に対応して決定される。間隔d3は、冊子BTの各シートが伸びた状態で冊子BTを最小厚に押圧し、最終厚さに仕上げるに足る間隔、すなわち、冊子BTを押圧し、固定することが可能な間隔である。
図13は冊子整合後に断裁するときの動作を示す動作説明図である。図12で示したように冊子BTの位置を整合し、押圧して固定した後、断裁上刃305の近傍に設けられた押圧部材306を下降させて冊子BTの断裁位置近傍をベース307の上面に押さえ付け、断裁上刃305を下降させることにより断裁下刃307との間で冊子BTの小口の断裁が行われる。断裁された小口側の冊子片は屑受け320に収容される。また、加圧プレート316の下降量は、押圧部材306が下降して冊子BTの小口側をベース306の上面に押さえる付ける際に、冊子BTの各シート特に表面紙がズレないように保持し、固定できるような押圧力を圧縮ばね314によって付与可能な量である。
図14は断裁終了後の動作を示す動作説明図である。図13に示す断裁が行われた後、断裁上刃105及び押圧部材106が断裁位置から上方の初期位置に待避する。次いで、加圧プレート316及び上部ユニット300c2が上昇し、冊子搬送可能程度の加圧力になるまで冊子BTに加わる圧力を解除する。このときの上方への移動距離は、シート厚、シートサイズ、綴じ枚数、紙質(特殊紙)等の冊子情報に対応して決定される。その後、第1及び第2の搬送ベルト310,312を搬送方向に回転させ、小口が断裁された冊子BTを断裁装置300の機外に排出し、排紙が完了した時点で断裁装置300内の一連の動作が完了する。
なお、第1ないし第3の間隔d1,d2,d3、及び加圧プレート316の下降量について参照するデータベースは、断裁装置3で断裁処理される可能性のある冊子BTのシート厚、シートサイズ、綴じ枚数、紙種(特殊紙等)の各要素の組み合わせについて、予め出荷前に実機により最適な前記間隔d1,d2,d3及び下降量を求めておき、これをデータベース化したものである。例えば、画像形成装置PRのCPU_PR1からシート厚が通常厚(薄紙、通常紙、厚紙と分けた場合の通常紙の厚さ:例えば、メートル坪量g/m2で表される)、シートサイズがA3、綴じ枚数が10枚、紙種が普通紙という冊子情報が断裁装置3のCPU351に送信されてくると、CPU351はメモリのデータベースを参照し、前記冊子情報に対応する第1ないし第3の間隔d1,d2,d3、及び加圧プレート316の下降量を求め、第1ないし第3の間隔d1,d2,d3、及び加圧プレート316の下降量を決定する。これにより、最適な保持力若しくは押圧力で冊子BTを保持した状態で断裁処理が可能となる。
このように保持することにより、冊子BTにおける撓みの発生を抑制するとともに冊子BTを押圧部材で押圧したときのずれの発生を防止し、精度の良いシート処理が可能となる。
図16は本発明の実施形態におけるジョガー319を拡大して示す正面図である。本実施形態におけるジョガー319は、冊子BTの小口側に当接し、小口を押す面である押し面319aが、中央部がくぼんだ断面V字状に形成されている。すなわち、押し面319aは、図において右上がりの傾斜面(上向きの斜面)として形成された下側の第1の傾斜面319bと、図において右下がりの傾斜面(下向きの斜面)として形成された上側の第2の傾斜面319cとからなり、冊子搬送方向に対して直交する方向に延びた平面として形成されている。なお、第1の傾斜面319bと第2の傾斜面319cの交点を319dとすると、この交点319dは、冊子搬送方向に対して直交する方向に延びた線(面の切り換え部)として存在することになる。
図17は図16に示したジョガー319の動作とシートの状態を示す説明図である。なお、この図では、冊子BTの代わりに1枚のシートPとして説明する。
図17(a)では、搬送され、所定位置で停止したシートPの後端側からジョガー319が矢印D1方向に進出し、シートPの後端に突き当たる。シートPの後端はジョガー319の第1の傾斜面319bで押され、ガイド板318に平行な方向に力が作用する。この力の分力は、第1の傾斜面319bに対して直角な方向(矢印D2方向)と、傾斜面に沿った方向に分けられる。その傾斜面に沿った方向の分力の反作用でシートPの中央付近では、下方(矢印D3方向)に力が働く。この力により、シートPは下方に撓み、図17(b)に示すようにシートPの撓みはガイド板319に押され、シートPのコシの強さにより水平方向(矢印D4方向)の力となり、シートPは座屈することなく矢印D4方向に移動する。
シートPの後端がジョガー319の第1及び第2の傾斜面319b,319cの最奥部まで掬い上げられたとき、シートPの後端は前記交点319dまで滑って移動し、ジョガー319のシートPを押す方向は、水平方向(矢印D5方向)になる。すなわち、傾斜面に対して垂直な方向の分力も傾斜面に沿った方向の分力も発生しない。しかし、それ以前に、シートPには下方に撓みが発生しているため、シートPは座屈することなくスムーズに水平方向へ移動する。
この動作は冊子BTにおいても同様であり、冊子BTの場合も、冊子BTの撓み方向が下方になることから、下側が凸になるように湾曲し、下側のガイド面318に接触するシートのコシが強化される。これによりジョガー319で冊子BTの小口を押して冊子BTを移動させても、冊子BTが座屈することはない。その結果、位置決めとスキュー補正を確実に行うことができる。
図18は冊子BTとジョガー319の押し面319aとの関係を示す図である。本実施形態では、ジョガー319の押し面319aの最奥部である交点319dの下側のガイド板318からの高さLを、断裁装置3の最大処理可能な冊子厚みMの半分(M/2)より高くなるように設定している。すなわち、高さLを最大処理可能な冊子厚みMに対して
L>M/2 ・・・(1)
となるようにした。
これは、L≦M/2とした場合、図19に示すような不具合が発生するからである。図19は、L≦M/2とした場合のジョガーの動作とシートの状態を示す説明図である。この場合も冊子BTをシートPとして説明する。
図19(a)は、搬送され、所定位置で停止したシートPの後端にジョガー319の押し面319aが突き当たってシートPを矢印D1方向に押している状態を示す。この状態では、シートPの後端がジョガー319の第2の傾斜面319cで押されて、前記第2の傾斜面319cに垂直な方向(矢印D6方向)と傾斜面に沿った方向に分力が発生し、傾斜面に沿った方向の分力の反作用によってシートPの中央付近で、図19(b)に示すように、上方(矢印D7方向)に力が働く。そして、この矢印D7方向の力によってシートPに撓みが発生する。
この状態でさらに矢印D1方向にジョガーが移動すると、さらに矢印D7方向に力が働き、撓みを拡大させる方向に力が作用する。その結果、図19(c)に示すように座屈が発生する。座屈が発生すると、ジョガー319が移動しても矢印D7方向の変形量がさらに拡大するだけで、シートPはガイド板318に沿って矢印D1方向に移動不能となる。これにより、シートPの先端部が位置決めストッパ317に当接することがなくなり、位置決め及びスキュー補正も不可能となる。
これに対し、前記(1)式のように交点389dの高さLと最大処理可能な冊子厚みMを設定すると、図18に示したように冊子BTの最も後端となる部分である後端部BT1は下側の傾斜面(上向き斜面)319bあるいは交点319dに突き当たる。これにより図17を参照して説明したように、冊子BTに下向き(矢印D3方向)の力が働き、座屈することがなくなり、冊子BTはジョガー319によって確実にガイド板318の表面に沿って位置決めストッパ317に突き当たる位置まで移動することができる。
以上のように、本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
1)シート束SBを折って形成された冊子BTを搬送路300上で整合する際、冊子BTの搬送方向後端部BT1をジョガー319によって押して冊子BTのBT2先端部を位置決めストッパ317に突き当てる際、後端部BT1を押す過程で作用する力によって冊子BTを下方向に撓ませるので、撓みは冊子BTをガイドするガイド板318によって規制され、座屈することがない。これにより冊子BTの移動量が確保され、冊子BTはジョガー319によって確実に位置決めストッパ317側に押され、冊子BTの先端部BT2を位置決めストッパ317に押し当てることが可能になる。その結果、冊子のスキューを確実に補正することができる。また、ジョガー319で押す際にガイド板318方向(下方向)に撓ませるのでスキュー補正に際して規制板などの他の部材あるいは装置は不要である。
2)撓みを冊子の下方向に向けて発生させるために、ジョガー319の押し面319aを冊子BTの後端部BT1に対して凹状の2つの傾斜面319b,319cから構成した。これにより簡単な構成で冊子BTを下方向に撓ませることができる。
3)前記押し面319aを搬送方向上流側が下流側に対して上方に位置する上向き傾斜の第1の傾斜面319bと、搬送方向上流側が下流側に対して下方に位置する下向き傾斜の第2の傾斜面319cとからなる凹面とし、前記第1及び第2の傾斜面319b,319cが交差する交点319dのガイド板318からの高さLが、搬送路300に沿って搬送される冊子BTの許容最大厚みMの1/2より高い位置に設定した。これにより、冊子BTの後端が上向き傾斜の第1の傾斜面319bによって押され、撓みを下方向に確実に向かせることができる。
4)位置決めストッパ317とジョガー319の間に断裁部300bを設け、この断裁部300bにおいて、スキュー補正された冊子BTの小口を断裁上刃305及び断裁下刃307によって断裁するようにしたので、小口が綺麗に揃った製本が可能となる。
5)画像形成装置PR、第1の後処理装置1、第2の後処理装置(中綴じ装置)2及び第3の後処理装置(断裁装置)3から構成される画像形成システムの断裁装置3に本実施形態に係るスキュー補正装置を設けたので、シート毎に画像を形成し、シート束を揃え、中綴じ中折りした後、小口を断裁する工程が一連のものとして実行することができ、能率的で小口の揃った簡易製本が可能となる。
なお、特許請求の範囲におけるシート束は本実施形態では符号SBに、冊子は符号BTに、搬送路は符号300に、スキュー補正装置は位置決めストッパ317及びジョガー319に、冊子の搬送方向先端部はBT2に、第1の部材は位置決めストッパ317に、冊子の搬送方向後端部は符号BT1に、第2の部材はジョガー319に、撓み発生手段は押し面319aに、第1の傾斜面は符号319bに、第2の傾斜面は符号319cに、第1及び第2の傾斜面が交差する位置は交点319dに、ガイド板は符号318に、冊子の許容最大厚みはMに、断裁手段は断裁上刃305及び断裁下刃307に、画像形成システムは画像形成装置PR、第1ないし第3のシート後処理装置1,2,3にそれぞれ対応する。
また、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲の技術的範囲に含まれる。
1 第1のシート後処理装置
2 第2のシート後処理装置(中綴じ装置)
3 第3のシート後処理装置(断裁装置)
300 搬送路
305 断裁上刃
307 断裁下刃
317 位置決めストッパ
318 ガイド板
319 ジョガー
319a 押し面
319b 第1の傾斜面
319c 第2の傾斜面
319d 交点
BT 冊子
BT1 冊子の搬送方向後端部
BT2 冊子の搬送方向先端部
L 交点のガイド板の上面からの高さ
M 冊子の許容最大厚み
PR 画像形成装置
SB シート束
特許第4134854号公報

Claims (6)

  1. シート束を折って形成された冊子を搬送路上で整合するスキュー補正装置であって、
    前記冊子の搬送方向先端部が突き当てられる第1の部材と、
    前記冊子の搬送方向後端部を押して前記冊子の先端部を前記第1の部材に突き当てる第2の部材と、
    前記後端部を押したときに前記冊子を下方向に撓ませる撓み発生手段と、
    を備えていることを特徴とするスキュー補正装置。
  2. 請求項1記載のスキュー補正装置であって、
    前記撓み発生手段が、前記第2の部材の前記冊子に突き当たる面に設けられ、前記冊子後端部に対して凹状に形成された押し面からなること
    を特徴とするスキュー補正装置。
  3. 請求項2記載のスキュー補正装置であって、
    前記押し面が、搬送方向上流側が下流側に対して上方に位置する上向き傾斜の第1の傾斜面と、搬送方向上流側が下流側に対して下方に位置する下向き傾斜の第2の傾斜面と、を備え、前記第1及び第2の傾斜面が交差する交点のガイド板の上面からの高さ位置が、前記搬送路に沿って搬送される前記冊子の許容最大厚みの1/2より高い位置に設定されていること
    を特徴とするスキュー補正装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のスキュー補正装置であって、
    前記第1の部材と前記第2の部材との間に前記冊子の小口を断裁する断裁手段を備えていること
    を特徴とするスキュー補正装置。
  5. 請求項1ないし4のいずれか1項に記載のスキュー補正装置を備えていることを特徴とする画像形成システム。
  6. シート束を折って形成された冊子を搬送路上で整合するスキュー補正方法であって、
    前記搬送路上に第1の部材を突出させる第1の工程と、
    前記搬送路上に突出した第1の部材に対して前記冊子の後端部を第2の部材によって押して当該冊子の先端部を前記第1の部材に突き当てる第2の工程と、
    前記第2の工程で前記冊子の後端部を押したときに前記冊子を下方向に撓ませる第3の工程と、
    を備えていることを特徴とするスキュー補正方法。
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