JP2019218167A - 製本装置及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】背割れや中紙落丁の発生を抑制する。【解決手段】製本される１冊の成果物に含まれる複数のシートを分割した複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３のそれぞれを綴じる綴じ動作を行う綴じ手段と、綴じ手段が１冊の成果物に含まれる複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３に綴じ動作を行った後に、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３を部揃えしたシート束Ｓｂの端部を一括して糊付けする糊付け動作を行う糊付け手段と、を備え、綴じ手段は、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３のそれぞれに対して、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３を部揃えした際に互いに重なる位置である綴じ位置Ｐ１〜Ｐ５に綴じ動作を行う。【選択図】図９

Description

シート束に糊付けして製本する製本装置及びこれを利用する画像形成システムに関する。

従来、後処理装置としては、画像形成装置などから給送されるシートを収納スタッカに収納し、シートを搬出する過程でパンチ穴を施してその後のファイリングに供するパンチ機構を内蔵した装置が知られている。また、製本装置としては、部揃えして集積したシート束の背部端面に接着剤を塗布、あるいは接着テープを添加して綴じ合わせる機構を内蔵した装置が知られている。

この種の製本装置として、画像形成装置などから給紙される給紙部と、ミーリング部と、糊付け部と、表紙供給装置と、ニッピング部と、を備えたものが知られている（特許文献１参照）。この製本装置では、搬送されたシート束をクランパで挟持して移動し、シート束の背面をミーリング部で揃え、揃えた背面に糊付け部で糊付けし、糊付けした背面に表紙供給装置から供給された表紙を貼り付けた後、ニッピング部で締め付けて製本する。また、この製本装置では、ミーリング部でのミーリング工程と糊付け部での糊付け工程との間に、シート束の背面の側部を加圧する背加圧機構による加圧工程を有している。この製本装置によれば、ミーリング工程後に、加圧工程において背面の側部を加圧することで、シート束の外側において、最外側のシートと、これに隣接するシートとの間に隙間が形成されやすくなるので、糊付け工程においてその隙間に糊が進入しやすくなる。

特開２０１０−２７４５０１号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載の製本装置では、シート束の最外側のシートとこれに隣接するシートとの間では隙間が形成され易いものの、シート束の内側のシート同士の間には隙間が形成され難い。そのため、シート束の内側では引き抜き強度が向上せず、製本処理後に背割れや中紙落丁が発生する虞があった。

本発明は、背割れや中紙落丁の発生を抑制する製本装置及びこれを利用する画像形成システムを提供することを目的とする。

本発明の製本装置は、製本される１冊の成果物に含まれる複数のシートを分割した複数のシート束のそれぞれを綴じる綴じ動作を行う綴じ手段と、前記綴じ手段が前記１冊の成果物に含まれる複数の前記シート束に前記綴じ動作を行った後に、複数の前記シート束を部揃えして端部を一括して糊付けする糊付け動作を行う糊付け手段と、を備え、前記綴じ手段は、複数の前記シート束のそれぞれに対して、複数の前記シート束を部揃えした際に互いに重なる位置に前記綴じ動作を行うことを特徴とする。

また、本発明の画像形成システムは、シートに画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置と、前記画像形成装置から搬送されたシート束を製本する上記の製本装置と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、背割れや中紙落丁の発生を抑制することができる。

実施の形態に係る画像形成システムの概略構成図。 実施の形態に係る製本装置の概略構成図。 実施の形態に係る圧着綴じユニット周辺の概略構成図。 実施の形態に係る圧着綴じユニットの動作機構を示す概略構成図。 実施の形態に係るシート束に対する綴じ位置を示す斜視図。 実施の形態に係る接着剤塗布ユニットの概略構成を（ａ）正面から見た断面図、（ｂ）側面から見た断面図。 実施の形態に係る画像形成システムの制御ブロック図。 実施の形態に係る綴じ処理の制御を示すフローチャート。 実施の形態に係るシート束を示す図であり、（ａ）集積トレイに集積した状態の側面図、（ｂ）グリップ搬送部で挟持した状態の側面図、（ｃ）糊付け後の平面図。

実施の形態について、図１〜図９（ｃ）を用いて説明する。まず、本実施の形態の画像形成システム１０００の概略構成について、図１を用いて説明する。画像形成システム１０００は、画像形成装置１００と、製本装置２００と、シート処理装置３００とで構成される。本実施の形態では、電子写真方式、静電記録方式などの画像形成装置１００に対して着脱自在な製本装置２００が、画像形成装置１００に取り付けられることで画像形成システム１０００としている。具体的には、画像形成装置１００が、順次シート上に画像（トナー像）を形成する。そして、この画像形成装置１００の排出口１４に連接された製本装置２００が、画像形成されたシートを束状に部揃えして綴じ動作を行った後、表紙をシート束に接着して製本する。また、本実施の形態の場合、図１に示すように、製本装置２００のシート搬送方向下流側にシート処理装置３００が備えられているが、シート処理装置３００は、省略しても良い。なお、シートは、例えば、薄紙、普通紙、厚紙、表面をコーティングした紙などの用紙などである。以下、それぞれの構成について説明する。

［画像形成装置］
画像形成装置１００は、電子写真方式の画像形成装置であり、図１に示すように、ケーシング１内に給送部２と、シートに画像を形成する画像形成部３と、排出部４と、制御部１１０とが内蔵されている。給送部２は、シートサイズに応じた複数のカセット５を有する。複数のカセット５には、それぞれシートが収容されており、制御部１１０から指示されたサイズのシートを収容したカセット５からシートが搬送経路６に給送される。この搬送経路６には、レジストレーションローラ７が設けられ、シートを先端揃えした後、所定のタイミングで下流側の画像形成部３に搬送する。

画像形成部３は、円筒状の感光体である感光ドラム１０を有し、感光ドラム１０の周囲には、露光装置９、現像器１１、転写チャージャ１２などが配置されている。露光装置９は、例えばレーザ発光器などで構成され、感光ドラム１０上に静電潜像を形成する。現像器１１は、この静電潜像にトナーを付着させることで、感光ドラム１０上にトナー像を形成する。感光ドラム１０上のトナー像は、転写チャージャ１２でシートに転写される。

トナー像が転写されたシートは、定着器１３に搬送され、定着器１３で加熱及び加圧されることでトナー像がシートに定着される。トナー像が定着されたシートは、排出経路１７に搬送される。排出部４は、ケーシング１に形成した排出口１４と排出ローラ１５を有する。排出経路１７に搬送されたシートは、排出ローラ１５により排出口１４から排出され、製本装置２００に送り込まれる。

なお、シートの両面に画像を形成する場合、定着器１３によって片面に画像が定着されたシートは、定着器１３の下流側に設けた両面パス１６を通って、スイッチバック式に表裏反転される。そして、シートは、再度、レジストレーションローラ７に搬送され、片面の場合と同様に、画像形成部３で裏面にもトナー像が形成される。そして、シートは、定着器１３でトナー像を定着され、排出ローラ１５によって製本装置２００に送り込まれる。

画像形成部３の上方には、スキャナユニット２０が設けられている。スキャナユニット２０は、原稿の画像を光学的に読み取る。このためにスキャナユニット２０は、原稿を載置するプラテン２３と、このプラテン２３に沿って原稿の画像をスキャンするキャリッジ２１と、このキャリッジ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とから構成されている。なお、図示の例では、原稿を自動的にプラテン２３に給送する原稿送り装置（ＡＤＦ）２５が、プラテン２３上に配置されている。

［製本装置］
製本装置２００は、図１及び図２に示すように、集積手段としての集積部４０、綴じ手段としての圧着綴じユニット７０、糊付け手段としての接着剤塗布ユニット５５、表紙成型手段としての表紙綴じユニット６０などを備える。これらは、製本装置２００のケーシング２０１内に配置されている。集積部４０は、画像形成装置１００でトナー像が形成されたシートを束状に集積して部揃えする。圧着綴じユニット７０は、金属などの針を用いずに、集積部４０で集積されたシート束を挟圧し、圧着綴じ処理（以下、単に綴じ処理とも表記する）、即ち綴じ動作を行う。接着剤塗布ユニット５５は、圧着綴じユニット７０によって綴じられたシート束の端部に接着剤（糊）を塗布する（糊付けする）糊付け動作を行う。表紙綴じユニット６０は、接着剤が塗布されたシート束の端部に表紙を接着させて表紙を折り成型することで、シート束に表紙を綴じ合わせる。

このような製本装置２００は、画像形成装置１００の排出口１４に接続される受入口３１ａから画像形成装置１００で画像が形成されたシートを受け入れる。そして、集積部４０で一連のシートを束状に集積して整合した後、圧着綴じユニット７０でシート束に綴じ動作を行い、接着剤塗布ユニット５５でこの束状のシートの端部（背部）に接着剤を塗布する。そして、製本装置２００は、表紙綴じユニット６０でシート束と表紙シートと一体に綴じ合わせて冊子状シートを形成し、その後、断裁部６５でこの冊子状シートの周縁をカットして仕上げ、収納スタッカ６７に収納することによって一連の製本処理を終了する。即ち、製本装置２００は、画像形成装置１００から搬送されたシートを製本する。

また、製本装置２００は、受入口３１ａと連続するシート搬入経路３１と、このシート搬入経路３１から分岐する中紙搬送経路３２と、表紙搬送経路３４とを備えている。そして、シート搬入経路３１に搬入されたシートは、経路切換部材３６で中紙搬送経路３２と表紙搬送経路３４とに振り分けて搬送されるようになっている。また、中紙搬送経路３２の下流側には集積部４０を経て製本経路３３が設けられている。この製本経路３３は、表紙搬送経路３４と互いに直交している。

なお、シート搬入経路３１の上流には、画像形成装置１００と選択的にシートを供給するインサータ装置２６が設けられている。この装置は１段若しくは複数段のトレイ２６ａを有し、このトレイ２６ａにセットしたシート束を１枚ずつ分離して給送経路２７からシート搬入経路３１に表紙のシート又は中紙のシートを供給するように構成されている。

［集積部］
集積部４０は、中紙搬送経路３２の排出口３２ｂに配置された集積トレイ４１を備え、集積トレイ４１は、排出口３２ｂからのシートを束状に積載収納する。図２に示すように、集積トレイ４１は略々水平姿勢に配置されたトレイ部材で構成され、その上方には正逆転ローラ４２ａと搬入ガイド４２ｂが設けられている。そして、排出口３２ｂから搬送されたシートを搬入ガイド４２ｂで集積トレイ４１上に案内し、正逆転ローラ４２ａで収納する。この正逆転ローラ４２ａは、正回転で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右端）に配置された不図示の規制部材にシート後端を突き当て規制する。また、集積トレイ４１には、図示しないシートサイド整合部が設けられ、集積トレイ４１に積載されたシートの両側縁を基準位置に幅寄せ整合する。このような構成で中紙搬送経路３２からの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。

また、集積トレイ４１には図示しない厚さ識別部が配置され、集積トレイ４１上に集積されたシート束の厚さを検出する。厚さ識別部は、例えばトレイ上に最上シートと接する接触片を設け、この接触片の位置をセンサで検出することによってシート束の厚さを識別する。なお、厚さ識別部は、例えば、次のような構成としても良い。即ち、中紙搬送経路３２の下流端に設けられ、シートを検知する排出センサＳｅ３から集積トレイ４１上に搬出されるシートを検出し、カウンタによりこの排出センサＳｅ３からの信号をカウントする。そして、画像形成装置１００からのジョブ終了信号でカウントしたシートの総枚数に平均的なシートの厚さを乗ずることによって、シート束の厚さを識別する。

集積トレイ４１は、矢印ａ方向に昇降自在に不図示の装置フレームに取り付けられ、上方の集積位置４０Ａと下方の引き渡し位置４０Ｂとの間で移動する。集積トレイ４１は、集積位置４０Ａからこれと距離を隔てた引き渡し位置４０Ｂに移動して、この引き渡し位置４０Ｂでシート束を搬出するグリップ搬送部４７により引き継ぎ搬送する。

［圧着綴じユニット］
圧着綴じユニット７０は、図２及び図３に示すように、集積位置４０Ａに位置する集積トレイ４１のトレイ後端（図２、３の右端）で、中紙搬送経路３２の下方に配置されている。上述のように集積トレイ４１上に集積されたシート束は、後端の一部が圧着綴じユニット７０により圧着綴じされる。また、圧着綴じユニット７０は、製本される１冊の成果物に含まれる複数のシートを分割した複数のシート束のそれぞれを綴じる綴じ動作を行う。

図４を用いて、圧着綴じユニット７０について説明する。圧着綴じユニット７０は、束状に集積された複数のシートを互いに噛み合うように加圧変形させて綴じ合わせる。即ち、圧着綴じユニット７０は、針を用いずに、シート束の一部に加圧力を加えてシートの繊維を絡ませることで、シート束を綴じる綴じ動作を行う。このため圧着綴じユニット７０は、複数のシートをクランプして変形させるクランプ機構で構成される。具体的には、圧着綴じユニット７０は、束状のシートを表裏方向から挟圧する一対の加圧部材７１、７２と、駆動モータＤＣと、ギア列からなる駆動機構ＰＭとを有する。

一対の加圧部材７１、７２は、それぞれ互いに対向するように設けられた圧着歯部材７３、７４を有する。圧着歯部材７３、７４は、稜線方向に延びる複数の圧着歯が稜線方向と垂直な歯列方向に並んで形成されている。そして、圧着歯部材７３、７４は、二つの加圧面にそれぞれ形成された複数の圧着歯によって形成される凹凸が互いと噛合するように配置されている。

一対の加圧部材７１、７２は、互いに離間する方向に不図示のばねにより付勢されており、駆動モータＤＣの駆動が駆動機構ＰＭを介して伝達されることで、それぞれに形成された圧着歯部材７３、７４が互いに近づく方向に移動する。具体的には、加圧部材７２が加圧部材７１に対して揺動することで、圧着歯部材７３、７４がばねの付勢力に抗して互いに近づく方向に移動する。

シート束に圧着綴じを行う場合には、圧着歯部材７３、７４の間にシート束の一部を侵入させ、駆動モータＤＣを駆動することで、圧着歯部材７３、７４を互いに近づく方向に移動させる。これにより、シート束の一部に加圧力が加えられ、シート束の一部が断面波形状に変形することでシートの繊維が絡まり、シート束が圧着綴じされる。このように圧着綴じユニット７０は、集積トレイ４１上に集積されたシート束を、金属針等を使用せずに挟圧し圧着綴じ処理を行う。このように挟圧により圧着綴じ処理された個所は厚さ方向に変形され、凹凸状の変形部８０（図５参照）を形成する。

また、製本装置２００には、圧着綴じユニット７０をシート束の幅方向（正逆転ローラ４２ａのシート搬送方向に交差（本実施の形態では直交）する方向）に移動可能な移動部（移動手段）７５が設けられている。なお、本実施の形態では、移動部７５は圧着綴じユニット７０を幅方向に移動させることで圧着綴じユニット７０とシート束とを相対移動可能としているが、これには限られない。例えば、移動部７５は、集積トレイ４１上のシート束を幅方向に移動させるようにしても良い。

図５に示すように、シート束Ｓｂの一部に圧着綴じする位置は、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３に対して互いに同じ位置とする。詳しくは後述するように、本実施の形態では、製本される１冊のシートの枚数を複数のシート束に分割して、それぞれのシート束毎に圧着綴じユニット７０により綴じ動作を行わせる。そして、１冊のシートの枚数に対応する全てのシート束に綴じ動作を行った後に、接着剤塗布ユニット５５により糊付け動作を行い、表紙綴じユニット６０により表紙を接着させて製本する。

図５に示す例では、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３の綴じ位置Ｐ１〜Ｐ５が５箇所の場合を示している。圧着綴じユニット７０は、例えば、１箇所のみ綴じ動作を行うことで１個の変形部８０を形成することができるので、１つのシート束Ｓｂ１の５箇所の綴じ位置Ｐ１〜Ｐ５に５個の変形部８０を形成するために、圧着綴じユニット７０は幅方向に移動される。ここで、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３の綴じ位置Ｐ１〜Ｐ５は、これら複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３を部揃えした際に互いに重なる位置としている。このため、綴じ処理後の複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３を重ねると、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３の重なる位置の凹凸状の変形部８０同士が干渉して、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３同士は密着できず、互いに間に隙間が形成される（図９（ａ）参照）。尚、綴じ位置は５箇所には限られず、少なくとも１箇所あればよい。

図２に示すように、集積トレイ４１上で圧着綴じユニット７０で綴じられたシート束は、圧着綴じユニット７０で綴じられる毎に第２の集積トレイ４３に搬送される。例えば、集積トレイ４１上で圧着綴じユニット７０により圧着綴じされたシート束を、正逆転ローラ４２ａにより僅かに搬送してシート束の一部を圧着綴じユニット７０から抜き出した状態で、集積トレイ４１を集積位置４０Ａの下方の引き渡し位置４０Ｂに下降させる。そして、綴じ処理されたシート束を、引き渡し位置４０Ｂから第２の集積トレイ４３に搬送する。

一方、シート束を第２の集積トレイ４３に引き渡した集積トレイ４１は、再度、集積位置４０Ａに上昇し、集積トレイ４１上にシート束が積載される。そして、集積されたシート束に、同様に、圧着綴じユニット７０により綴じ動作を行って、集積トレイ４１を引き渡し位置４０Ｂに移動させ、綴じ処理されたシート束を第２の集積トレイ４３に搬送する。このような動作を、製本される１冊の成果物のシートの枚数に対応する全てのシート束に行い、最終的に、第２の集積トレイ４３に複数の綴じられたシート束が積載される。

［グリップ搬送部］
グリップ搬送部４７は、製本経路３３に配置され、第２の集積トレイ４３からシート束を下流側の接着層形成位置Ｅに移送する。グリップ搬送部４７は、第２の集積トレイ４３に集積したシート束を厚さ方向に挟持して、略水平姿勢から鉛直姿勢に偏向し、このシート束を略々鉛直方向に配置された製本経路３３に沿って接着層形成位置Ｅに搬送セットする。ここで、グリップ搬送部４７は複数のシート束を厚さ方向に挟持するので、図９（ｂ）に示すように、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３同士が押圧され、変形部８０が押し潰され、互いの間の隙間が小さくなる。但し、グリップ搬送部４７による挟持後であっても、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３同士は、変形部８０の存在により完全には密着されず、各綴じ位置Ｐ１〜Ｐ５の間にシート束同士の隙間を有する隙間領域８１を有するようになる。

［接着剤塗布ユニット］
図２に示すように、接着剤塗布ユニット５５は、製本経路３３の接着層形成位置Ｅに配置されている。この接着剤塗布ユニット５５は、図６（ａ）に示すように、熱溶融性の接着剤を収容する容器５６と、塗布ロール５７と、ロール回転モータＭＲとで構成されている。容器５６は、液状の接着剤を収容する液剤収容室５６ａと、固形の接着剤を収容する固形剤収容室５６ｂに区割され、液剤収容室５６ａには塗布ロール５７が回転自在に組み込まれている。

また、液剤収容室５６ａには接着剤の残量を検出する接着剤センサ５６ｓ（図２参照）が配置されている。接着剤センサ５６ｓは、接着剤の温度センサを兼用し、液剤収容室５６ａ内の液化した接着剤の温度を検出するのと同時に接着剤に浸された部位の温度差によって接着剤の残量を検出する。

また、容器５６には、電熱ヒータなどの加熱部５０が埋設してある。接着剤センサ５６ｓと加熱部５０とは、後述する制御部１１０に接続されている。そして、制御部１１０のＣＰＵ１１１（図７参照）は、接着剤センサ５６ｓの検出結果に基づいて加熱部５０を制御して、液剤収容室５６ａ内の接着剤を所定の溶融温度に温度調整する。また、塗布ロール５７は、耐熱性の多孔質材で構成され、接着剤を含侵してロール周囲に接着剤の層が盛り上がるように構成されている。

上述のように構成される容器５６は、シート束の幅方向に沿って往復動する。図６（ｂ）にその概略図を示す。容器５６は、シート束の下端縁（製本時の背表紙部）Ｓｄに対し短い長さ（寸法）に形成してあり、これに内蔵した塗布ロール５７と共にシート束の下端縁Ｓｄに沿って幅方向（図６（ｂ）の左右方向）に移動するように装置フレームのガイドレール５２に支持されている。容器５６は、装置フレームに取り付けられたタイミングベルト５３に連結され、このタイミングベルト５３には駆動モータＭＳが連結してある。

この構成により、容器５６は、ホームポジションＨｐと、シート束に沿って復動作を開始するリターン位置ＲＰとの間で駆動モータＭＳによって往復動する。各位置は、図６（ｂ）に示す位置関係に設定され、リターン位置ＲＰはシート幅のサイズ情報によって設定される。また、容器５６の位置は、装置電源投入時（イニシャル時）にはホームポジションＨｐに設定され、例えば先行するシートグリップ信号から所定時間後（シート束が接着層形成位置Ｅに到達する見込み時間）にホームポジションＨｐからリターン位置ＲＰに向けて移動する。この移動と同時に、塗布ロール５７はロール回転モータＭＲで回転を開始する。なお、シートグリップ信号は、グリップ搬送部４７に設けたグリップセンサＳｇ（図２）がシート束をグリップした場合に出される信号である。また、図６（ｂ）のＳｐは、容器５６のホームポジションセンサである。

このように構成される接着剤塗布ユニット５５は、駆動モータＭＳの回転により容器５６がガイドレール５２に沿って図６（ｂ）の左側から右側に移動を開始する。塗布ロール５７は、グリップ搬送部４７の送り量を図示しない昇降モータで調整される。そして、塗布ロール５７は、この往路ではシート束に圧接してシート端部をバラけさせ、リターン位置ＲＰからホームポジションＨｐに戻る復路では、シート端と所定のギャップを形成して接着剤を塗布する。

ここで、図９（ｂ）に示すように、シート束Ｓｂは、各綴じ位置Ｐ１〜Ｐ５の間にシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３同士の隙間を有する隙間領域８１を有している。このため、図９（ｃ）に示すように、接着剤塗布ユニット５５により塗布された接着剤８２（図中、黒太線で示す）は、隙間領域８１に深く入り込む。これにより、シート束Ｓｂの内側で中紙の引き抜き強度が向上するので、製本処理後における背割れや中紙落丁の発生を抑制することができる。

［表紙綴じユニット］
図２に示すように、表紙綴じユニット６０は、製本経路３３の接着層形成位置Ｅの下方の表紙綴じ位置Ｆに配置されている。表紙綴じユニット６０は、背当プレート６１と、背折プレート６２と、折ロール６３で構成される。表紙綴じ位置Ｆには、前述の表紙搬送経路３４が配置され、画像形成装置１００又はインサータ装置２６から表紙のシートが表紙搬送経路３４から搬送される。背当プレート６１は、表紙搬送経路３４から搬送された表紙のシートをバックアップする板状部材で構成され、製本経路３３に進退自在に配置されている。

上述のように接着剤塗布ユニット５５により接着剤が下端縁に塗布されたシート束（以下、中綴じシート束）は、背当プレート６１に支持された表紙のシートに、逆Ｔ字状に接合される。背折プレート６２は、左右一対のプレス部材で構成され、逆Ｔ字状に接合された表紙シートの背部を背折り成形する。このために、背折プレート６２は、図示しない駆動装置で互いに接近及び離間するように構成されている。また、折ロール６３は、このように背折り成型されたシート束を挟圧して、折り仕上げする一対のローラで構成されている。このように、表紙綴じユニット６０は、接着剤塗布ユニット５５により接着剤が塗布された（糊付けされた）シート束の端部（下端縁）に表紙を接着させて、表紙を折り成型（製本綴じ）する。

［束姿勢偏向部］
次に、上述のように製本綴じされたシート束の仕上げ処理について説明する。この仕上げ処理は、冊子状のシート束の背部を除く三方を断裁揃えする。このために、図１に示すように、製本経路３３の折ロール６３の下流側に位置する断裁位置Ｇには、シート束の天地方向を偏向する束姿勢偏向部６４と、シート束の周縁を断裁する断裁部６５が配置されている。

束姿勢偏向部６４は、表紙綴じ位置Ｆから表装されたシート束を所定方向（姿勢）に偏向して下流側の断裁部６５又は収納スタッカ６７に給送する。断裁部６５は、後述するように、シート束の周縁を切り揃える。このため、図２に示すように、束姿勢偏向部６４は、折ロール６３から送られたシート束を把持して回転する回転テーブル６４ａ、６４ｂを備える。

回転テーブル６４ａ、６４ｂは、装置フレームに昇降自在に取り付けられたユニットフレーム６４ｘに設けられている。ユニットフレーム６４ｘに製本経路３３を挟んで一対の回転テーブル６４ａ、６４ｂが、それぞれ回転自在に軸受支持されている。一方の回転テーブル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）に移動自在に支持されている。そして、各回転テーブル６４ａ、６４ｂには、製本経路３３内でシート束を姿勢偏向するように旋回モータ（図示せず）が設けられている。

［断裁部］
図１に示すように、断裁部６５は、製本経路３３の束姿勢偏向部６４の下流側に配置されている。断裁部６５は、シート束の断裁縁を刃受部材６５ａに押圧支持する断裁縁プレス部材６５ｂと、断裁刃ユニット６５ｃで構成されている。断裁縁プレス部材６５ｂは、製本経路３３に配置した刃受部材６５ａと対向する位置に配置され、図示しない駆動装置によってシート束と直交する方向に移動する加圧部材から構成されている。断裁刃ユニット６５ｃは、平刃状の切断刃６５ｘと、これを駆動するカッタモータＭＣとから構成されている。このような構成の断裁部６５により、冊子状に製本処理されたシート束の背部を除く周縁（被断裁縁）を所定量裁断して切り揃える。即ち、断裁部６５は、糊付け後のシート束の被断裁縁を断裁する。図５に、被断裁縁の一例として、例えば、シート束Ｓｂの幅方向におけるカット線Ｌｃを示す。幅方向のカット線Ｌｃ同士の間の領域は、断裁されない範囲Ａ１となる。

図１に示すように、断裁位置Ｇの下流側には、排出ローラ６６と収納スタッカ６７とが配置されている。収納スタッカ６７は、シート束を立位姿勢で収納するようになっている。そして、収納スタッカ６７は、ケーシング２０１に引き出し自在に配置され、装置フロント側（図１の紙面手前側）に引き出されるように構成されている。そして、収納スタッカ６７は、装置フロント側に引き出した状態で上面方向からユーザが視認できるようになっている。

［シート処理装置］
シート処理装置３００は、製本装置２００のシート搬送方向下流側に接続されている。シート処理装置３００は、製本装置２００の表紙搬送経路３４に接続された処理経路３８が設けられ、この処理経路３８にステープルユニット、スタンプユニットなどの処理機器が配置されている。そして、画像形成装置１００からのシートを、表紙搬送経路３４を介して受け取り、このシートにステープル処理、捺印処理などを施し、排出トレイ３７に排出する。また、このような処理を施すことのないシートも、画像形成装置１００から排出トレイ３７に排出できるようになっている。

［制御部］
図７に示すように、制御部１１０は、画像形成装置１００、製本装置２００、シート処理装置３００から構成される画像形成システム１０００を制御可能に設けられている。制御手段としての制御部１１０は、ＣＰＵ１１１、ＲＡＭ１１２、ＲＯＭ１１３を有している。ＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１３に格納された制御手順に対応するプログラムを読み出しながら各部の制御を行う。また、ＲＡＭ１１２には、作業用データや入力データが格納されており、ＣＰＵ１１１は、前述のプログラム等に基づいてＲＡＭ１１２に収納されたデータを参照して制御を行う。また、制御部１１０は、画像形成装置１００に設けられた操作パネルなどの入力部１２０に接続されており、入力部１２０から入力された設定に基づいて、各種制御を実行可能である。更に、制御部１１０は、製本装置２００に設けられた集積部４０、圧着綴じユニット７０、接着剤塗布ユニット５５、表紙綴じユニット６０、グリップ搬送部４７、束姿勢偏向部６４、断裁部６５に接続されており、各部との間で情報を送受信可能である。

次に、上述した画像形成装置１００における圧着綴じユニット７０による綴じ処理の実行手順について、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。ＣＰＵ１１１は、綴じ処理を行うシートの用紙情報を取得する（ステップＳ１）。ＣＰＵ１１１は、用紙情報を、例えば、画像形成装置１００の入力部１２０に入力された情報から取得する。ＣＰＵ１１１は、製本処理するシートの坪量や１冊当たりのシートの枚数などのジョブ情報に基づいて、１部のシート束の枚数を設定し、それぞれのシート束に以下の綴じ処理を行う。

ＣＰＵ１１１は、用紙情報を取得したシートが厚紙やコート紙などであるか否かを判断する（ステップＳ２）。ここでは、ＣＰＵ１１１は、シートが、シートの坪量が所定値より大きいとして予め設定した厚紙やコート紙であるか否かを判断する。ＣＰＵ１１１は、シートが厚紙やコート紙などでないと判断した場合は（ステップＳ２のＮＯ）、シートの坪量が所定値以下であると判断して処理を終了し、シート束に綴じ動作を行うことなく第２の集積トレイ４３（図２参照）に搬送し、製本される１冊の成果物のシートの枚数に対応する全てのシート束が搬送されてから、次の糊付け動作を行う。即ち、ＣＰＵ１１１は、シートの坪量が所定値以下である場合には、圧着綴じユニット７０により綴じ動作を行うことなく、接着剤塗布ユニット５５により糊付け動作を行う。

ＣＰＵ１１１は、シートが厚紙やコート紙などであると判断した場合は（ステップＳ２のＹＥＳ）、シートの坪量が所定値より大きいと判断して、綴じ動作の準備に入る。ＣＰＵ１１１は、圧着綴じユニット７０によるシート束の綴じ位置が、綴じ動作後に断裁部６５により断裁されない範囲Ａ１内であるか否かを判断する（ステップＳ３）。ＣＰＵ１１１は、シート束の綴じ位置が断裁されない範囲Ａ１内ではない、即ち綴じ動作後に断裁部６５により断裁される範囲内であると判断した場合は（ステップＳ３のＮＯ）、移動部７５により、圧着綴じユニット７０が綴じ動作を行う位置を、綴じ動作後に断裁部６５により断裁されない範囲Ａ１内にするように、圧着綴じユニット７０を移動させて位置決めする（ステップＳ４）。即ち、圧着綴じユニット７０とシート束Ｓｂとの相対位置を位置決めする。その後、ＣＰＵ１１１は、圧着綴じユニット７０により綴じ動作を開始する（ステップＳ５）。また、ステップＳ３において、ＣＰＵ１１１は、シート束の綴じ位置が断裁されない範囲Ａ１内であると判断した場合も（ステップＳ３のＹＥＳ）、圧着綴じユニット７０により綴じ動作を開始する（ステップＳ５）。綴じ動作が行われることにより、シート束Ｓｂの綴じ位置Ｐ１〜Ｐ５には凹凸状の変形部８０が形成される（図５参照）。ＣＰＵ１１１は、圧着綴じユニット７０による綴じ動作の終了後、処理を終了する。

図２に示すように、綴じ処理において圧着綴じユニット７０で綴じられたシート束は、圧着綴じユニット７０で綴じられる毎に第２の集積トレイ４３に搬送される。圧着綴じユニット７０は、製本される１冊の成果物に含まれる複数のシートを分割した複数のシート束のそれぞれを綴じる綴じ動作を行い、各シート束を順に第２の集積トレイ４３に搬送して積載する。第２の集積トレイ４３では、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３の対応する位置の凹凸状の変形部８０同士が干渉して、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３同士は密着できず、互いに間に隙間が形成された状態で積載される（図９（ａ）参照）。

第２の集積トレイ４３に搬送されて集積された複数のシート束は、グリップ搬送部４７により挟持され、略水平姿勢から鉛直姿勢に偏向され、製本経路３３に沿って接着層形成位置Ｅに搬送セットされる。グリップ搬送部４７は複数のシート束を厚さ方向に挟持するので、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３同士が押圧され、変形部８０が押し潰され、互いの間の隙間が小さくなる（図９（ｂ）参照）。ここで、グリップ搬送部４７による挟持後であっても、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３同士は、変形部８０の存在により完全には密着されず、各綴じ位置Ｐ１〜Ｐ５の間にシート束同士の隙間を有する隙間領域８１を有するようになる。その後、シート束Ｓｂは、接着剤塗布ユニット５５により糊付け処理される。即ち、ＣＰＵ１１１は、シートの坪量が所定値より大きい場合には、圧着綴じユニット７０により綴じ動作を行ってから、接着剤塗布ユニット５５により糊付け動作を行う。

図６（ｂ）に示すように、接着剤塗布ユニット５５による糊付け処理では、塗布ロール５７が、往路でシート束Ｓｂに圧接してシート端部をバラけさせる。この時、シート束Ｓｂの隙間領域８１では、シート同士の間に大きな隙間が形成される。そして、塗布ロール５７がリターン位置ＲＰからホームポジションＨｐに戻る復路では、シート端と所定のギャップを形成して接着剤を塗布する。この時、図９（ｃ）に示すように、塗布ロール５７により塗布された接着剤８２は、隙間領域８１に深く入り込むので、シート束Ｓｂの内側で中紙の引き抜き強度を向上するようにできる。

上述したように、本実施の形態の製本装置２００では、接着剤塗布ユニット５５は、圧着綴じユニット７０が１冊の成果物に含まれる複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３に綴じ動作を行った後に、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３を部揃えして端部を一括して糊付けする糊付け動作を行う。このとき、圧着綴じユニット７０は、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３のそれぞれに対して、複数のシート束Ｓｂ１〜Ｓｂ３を部揃えした際に互いに重なる位置に綴じ動作を行う。これにより、シート束Ｓｂの各綴じ位置Ｐ１〜Ｐ５の間に、隙間領域８１を有するようになるので、塗布ロール５７により塗布された接着剤８２は、隙間領域８１に深く入り込む。このため、シート束Ｓｂの内側で中紙の引き抜き強度が向上するので、製本処理後における背割れや中紙落丁の発生を抑制することができる。

また、本実施の形態の製本装置２００によれば、圧着綴じユニット７０により針を用いずに綴じ動作を行っている。このため、針を用いた場合に比べて製本後に綴じた位置が目立ちにくくなり、成果物の品位を向上することができる。

また、本実施の形態の製本装置２００によれば、シートの坪量が所定値より大きい場合に、圧着綴じユニット７０による綴じ動作を行ってから接着剤塗布ユニット５５による糊付け動作を行うようにし、シートの坪量が所定値以下である場合には、圧着綴じユニット７０による綴じ動作を行うことなく接着剤塗布ユニット５５による糊付け動作を行うようにしている。このため、綴じ動作を行わなくても背割れや中紙落丁の発生が比較的発生しにくい薄紙等において、綴じ動作を行わずに製本処理を実行できるので、背割れや中紙落丁の発生を招くことなく製本処理の簡略化を図ることができる。

また、本実施の形態の製本装置２００によれば、移動部７５は、圧着綴じユニット７０が綴じ動作を行う位置を、綴じ動作後に断裁部６５により断裁されない範囲Ａ１内にするように、圧着綴じユニット７０をシート束Ｓｂに対して位置決めする。このため、綴じ動作を行った箇所が断裁されてしまうことがないので、無駄な綴じ動作の実行を抑制することができる。

＜他の実施の形態＞
なお、上述の実施の形態では、針を用いずにシート束を綴じるものとして、圧着綴じを用いた場合について説明したが、その他の構成、例えば、シートの一部に孔をあけて、その一部を折りこむことで綴じるものであっても良い。あるいは、綴じ手段としては、針を用いずにシート束を綴じるものには限られず、針を用いてシート束を綴じるものであってもよい。この場合も、シート毎に綴じ処理を行うことでシートとシートの間に隙間が形成されるので、上述の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

また、上述の説明では、製本装置２００は画像形成装置１００と別体としたが、各種の画像形成装置１００の筐体に内蔵してもよい。また、製本装置２００の制御は、画像形成装置１００の制御部１１０により行ったが、製本装置２００に別途、制御部を設け、この制御部と画像形成装置１００の制御部とが通信を行うことで上述のような制御を行うようにしても良い。

更に、画像形成装置１００は、電子写真方式の画像形成装置に代えて、インクジェット方式、熱転写方式、各種印刷方式などであっても良い。また、画像形成装置は、各種印刷機、複写機、プリンタ、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途に合わせて各種装置を採用可能である。

３…画像形成部／５５…接着剤塗布ユニット（糊付け手段）／６５…断裁部（断裁手段）／７０…圧着綴じユニット（綴じ手段）／７５…移動部（移動手段）／１００…画像形成装置／１１０…制御部（制御手段）／２００…製本装置／１０００…画像形成システム／Ａ１…断裁されない範囲／Ｓｂ１〜Ｓｂ３…複数のシート束

Claims (5)

1. 製本される１冊の成果物に含まれる複数のシートを分割した複数のシート束のそれぞれを綴じる綴じ動作を行う綴じ手段と、
   前記綴じ手段が前記１冊の成果物に含まれる複数の前記シート束に前記綴じ動作を行った後に、複数の前記シート束を部揃えして端部を一括して糊付けする糊付け動作を行う糊付け手段と、を備え、
   前記綴じ手段は、複数の前記シート束のそれぞれに対して、複数の前記シート束を部揃えした際に互いに重なる位置に前記綴じ動作を行う、
   ことを特徴とする製本装置。
2. 前記綴じ手段は、針を用いずに、前記シート束の一部に加圧力を加えてシートの繊維を絡ませることで、前記綴じ動作を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の製本装置。
3. シートの坪量が所定値より大きい場合には、前記綴じ手段が前記綴じ動作を行ってから前記糊付け手段が前記糊付け動作を行い、シートの坪量が所定値以下である場合には、前記綴じ手段が前記綴じ動作を行うことなく前記糊付け手段が前記糊付け動作を行う、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の製本装置。
4. 前記綴じ手段と前記綴じ動作を行うシート束とを相対移動可能な移動手段と、
   糊付け後の前記シート束の被断裁縁を断裁する断裁手段と、を備え、
   前記移動手段は、前記綴じ手段が前記綴じ動作を行う位置を、前記綴じ動作後に前記断裁手段により断裁されない範囲内にするように、前記綴じ手段と前記綴じ動作を行うシート束との相対位置を位置決めする、
   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. シートに画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置と、
   前記画像形成装置から搬送されたシートを製本する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の製本装置と、を備える、
   ことを特徴とする画像形成システム。

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