JP2004106976A - 製本装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中折り時、用紙（記録用紙）の腰によってばらついたり、ナイフの動作中にずれたりすることが少なく、折り位置の安定した中折り部を備える製本装置を提供すること。
【解決手段】相互の押圧力によって用紙に折り目を付ける１対の折りローラと、折りローラ間に用紙を押し込むためのチョッパナイフと、１対の折りローラのうち下流側の折りローラに接離可能なピンチローラとを設け、ピンチローラで用紙を挟持し、用紙が挟持された状態でチョッパナイフを動作し、１対の折りローラにより形成される折りローラニップに用紙を押し込んで用紙に折り目を付ける中折り部を備えることを特徴とする製本装置。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を有する複合機等の画像形成装置から画像形成後に排出される記録用紙の後処理として製本を行う製本装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複合機等の画像形成装置から画像形成後に排出される記録用紙（用紙）の後処理を行う製本装置においては、中折り部において用紙端面をストッパに突き当てて、水平に動くナイフで折りローラのニップに押し込むナイフ折りや、狭い間隔のガイド板の間に用紙を送り込み、先端をストッパに突き当てて用紙を撓ませ、撓んだ部分を折りローラで挟んで折り目を付けるバックル折り等が用いられており、例えば整合、中綴じされた用紙束の中央をナイフ（チョッパナイフ）で突き刺し、折りローラに押し込むことにより束折りする中折方法が製本装置の一部として知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１９２６９号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２００１−１８７４９１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献１や特許文献２で開示の製本装置の中折り部における中折方法においては、用紙端面基準で位置決めし、折りローラで押し込んだり、ストッパに突き当てたりしてローラニップ（折りローラニップ）に加えたりするため、用紙（記録用紙）の腰によってばらついたり、ナイフ（チョッパナイフ）の動作中にずれたりする不具合があった。
【０００６】
本発明は上記の不具合を解消し、中折り時、用紙（記録用紙）の腰によってばらついたり、ナイフの動作中にずれたりすることが少なく、折り位置の安定した中折り部を備える製本装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、１枚ずつ用紙を積載し中綴じして小冊子を作成する製本装置において、相互の押圧力によって前記用紙に折り目を付ける１対の折りローラと、前記折りローラ間に用紙を押し込むためのチョッパナイフと、前記１対の折りローラのうち下流側の折りローラに接離可能なピンチローラとを設け、前記ピンチローラで用紙を挟持し、前記用紙が挟持された状態で前記チョッパナイフを動作し、前記１対の折りローラにより形成される折りローラニップに前記用紙を押し込んで前記用紙に折り目を付ける中折り部を備えることを特徴とする製本装置によって達成される。
【０００８】
本発明は上記の如く、用紙１枚毎を１対の折りローラの一方にニップ固定しながら折りローラに押し込む構成をとることにより、用紙（記録用紙）の腰によってばらついたり、ナイフの動作中にずれたりすることが少なく、折り位置が安定した中折り部を備える製本装置の提供を可能とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１０】
本発明に係わる製本装置と、該製本装置を備える画像形成装置の一実施形態の画像形成プロセスおよび各機構について、図１ないし図４を用いて説明する。図１は、本発明に係わる製本装置を備える画像形成装置の一実施形態の断面構成図であり、図２は、本発明に係わる中折り部を有する製本装置の一例の概要断面構成図であり、図３は、中折り部を示す図であり、図４は、図３の要部拡大図である。
【００１１】
図１において、画像形成装置は画像形成装置本体Ａと自動原稿送り装置ＡＤＦと製本装置７とから構成される。
【００１２】
図示の画像形成装置本体Ａは、画像読み取り手段１、画像処理手段２、画像書き込み手段３、画像形成手段４、給紙手段５、搬送手段６、定着手段７Ｔ、再搬送手段（自動両面コピー搬送部ＡＤＵ）８、制御手段９等を備えている。
【００１３】
給紙手段５は、カセット給紙部５Ａと大容量給紙部（ＬＣＴ）５Ｂ、手差し給紙部５Ｃ、中間給紙ローラ５Ｄ及びレジストローラ５Ｅから成る。
【００１４】
搬送手段６は、搬送ベルト６Ａ、搬送路切り替え板６Ｂ、排紙ローラ６Ｃ等を備えている。
【００１５】
画像形成装置本体Ａの上部には、自動原稿送り装置ＡＤＦが搭載されている。画像形成装置本体Ａの図示の左側面の排紙ローラ６Ｃ側には、後述するように、後処理として製本を行う製本装置７が連結されている。
【００１６】
自動原稿送り装置ＡＤＦの原稿台上に載置された原稿ｄは矢印方向に搬送され画像読み取り手段１の光学系により原稿の片面又は両面の画像が読みとられ、ＣＣＤイメージセンサ１Ａに読み込まれる。
【００１７】
ＣＣＤイメージセンサ１Ａにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理手段２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書き込み手段３に信号を送る。
【００１８】
画像書き込み手段３においては、半導体レーザからの出力光が画像形成手段４の感光体ドラムに照射され、潜像を形成する。画像形成手段４においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われる。給紙手段５から送り出された用紙Ｐは、転写部において画像が転写される。
【００１９】
画像を担持した用紙Ｐは、搬送ベルト６Ａにより搬送され、定着手段７Ｔにより定着処理され、排紙ローラ６Ｃから製本装置７の用紙導入部７０に送り込まれる。或いは搬送路切り替え板６Ｂにより再搬送手段８に送り込まれた片面画像処理済みの用紙Ｐは再び画像形成手段４において、両面画像処理後、排紙ローラ６Ｃから排出される。排紙ローラ６Ｃから排出された用紙Ｐは、製本装置７に送り込まれる。
【００２０】
図２に示す製本装置７について以下に説明する。
画像形成装置本体Ａから用紙Ｐを受け取り後処理を行う製本装置７は、図１における排紙ローラ６Ｃにより画像形成装置本体Ａから排紙される画像形成された用紙Ｐを取り込むための取り込み口７０、用紙の搬送経路上に設けた中折り部７１、エア吸着方式からなる第１搬送部７２、中綴じ部７３、一対のベルトからなる第２搬送部７４、ローラおよびベルトからなる第３搬送部７５、断裁部（トリマーユニット）７６、小冊子スタック部７７、カバーシートフィーダ７８、および、トレイ７９を備えている。
【００２１】
図に矢印で示すＦ１、Ｆ２、Ｆ３、および、Ｆ４は用紙Ｐの４つの搬送経路を示し、Ｆ１は中綴じの指令に基づいて搬送される用紙Ｐの搬送経路、Ｆ２は前記搬送経路Ｆ１を介して搬送され、中綴じ部７３に積載される用紙の束（用紙束Ｔ）の表紙になるシートの搬送経路、Ｆ３は中綴じを必要としない用紙Ｐを前記トレイ７９に搬送する搬送経路、および、Ｆ４は当該製本装置７と一体的に連結できる他の後処理装置における後処理が必要な用紙Ｐの搬送経路であり、これら搬送経路上には多数の搬送ローラ対（参照符号なし）が備えられている。
【００２２】
なお、参照符号７００は切替手段で、前記搬送経路Ｆ１と搬送経路Ｆ３とのいずれかを選択的に解放（使用可能状態）し、また、他の切替手段７０３は前記搬送経路Ｆ３と搬送経路Ｆ４とのいずれかを選択的に解放するように、不図示の制御部を通して指令される作業指令の内容に応じて作動制御される。
【００２３】
また、中折り部７１、中綴じ部７３及び裁断部７６には、ストッパ７１４、７３９、７６２がそれぞれ設けられている。ストッパ７１４、７３９、７６２は使用される用紙Ｐのサイズに応じ、例えば前記給紙手段５に設けられるサイズ検知手段の検知信号を受ける制御部の制御信号を通して、その設定位置に自動的、かつ適正に設定される。
【００２４】
中折り部７１は、該中折り部７１に給送される用紙Ｐの略中央部を、その搬送方向に対して直交する方向（本実施の形態においては、水平左方向）に押し込み中折り（２つ折り）するための薄板あるいはナイフ状の板材からなるチョッパナイフ７１１と、該チョッパナイフ７１１により押し込まれた（突かれた）用紙Ｐに折り目を付けるための、外径２０〜３０ｍｍ程度で用紙搬送方向の上流側の上折りローラ７１２と外径３５〜４０ｍｍ程度で用紙搬送方向の下流側の下折りローラ７１３との一対の折りローラと、下流側の下折りローラ７１３と当接解除可能で、下折りローラ７１３との間で用紙Ｐを搬送する外径２０〜３０ｍｍ程度のピンチローラ７１５と、用紙Ｐの用紙サイズによって移動可能で、用紙Ｐの搬送経路から退避可能で、用紙Ｐの先端位置を規制するためのストッパ７１４とにより構成される。上折りローラ７１２と下折りローラ７１３との間に折りローラニップＮａが形成され、下折りローラ７１３と該下折りローラ７１３とに当接解除可能なピンチローラ７１５との間に解除可能なピンチローラニップＮｂが形成される。中折り部７１については後段において詳述する。
【００２５】
第１搬送部７２は、用紙Ｐを中折り部７１から中綴じ部７３に搬送する可回転ベルト７２０と、用紙Ｐの可回転ベルト７２０への吸着を行うための吸引部材としてのファン７２３と、中綴じ部７３に用紙Ｐを搬送した後に用紙Ｐの後端部を可回転ベルト７２０から剥離させるための剥離部材７２４とにより構成され、中折り部７１にて折り目付けが行われた用紙Ｐを中綴じ部７３に搬送するものである。
【００２６】
中綴じ部７３は、前記中折り部７１にて中折り（２つ折り）された用紙Ｐを、１回毎に該中綴じ部７３に積載される用紙Ｐの中央部揃えを行うための、薄板を用いた櫛歯状の突き上げ部材７３４及び該突き上げ部材７３４と対向して設けられる先端がくの字部の押さえ部材７３８と、同じく１回毎に該中綴じ部７３に積載された用紙束（小冊子）Ｔの幅方向（用紙Ｐの送り方向と直交する方向）の揃え（幅揃え）を行うための整合板７３２と、前記用紙束Ｔを第２搬送部７４に押し出すための押し出し部材７３３と、用紙束Ｔにステイプラを打ち込むためのステイプラヘッド７３６及び該ステイプラヘッド７３６と対向して設けられステイプを受けるためのステイプラクリンチャ７３５と、用紙Ｐのサイズに応じて用紙Ｐの中央部を押さえ部材７３８の先端のくの字部に積載させるためのストッパ７３９とにより構成され、突き上げ部材７３４及び押さえ部材７３８と整合板７３２とによる用紙束（小冊子）Ｔの揃え（整合）と、ステイプラクリンチャ７３５及びステイプラヘッド７３６とによるステイプラを行い、押し出し部材７３３により用紙束Ｔを第２搬送部７４へと送り出すものである。
【００２７】
また裁断部７６は、用紙Ｐのサイズに応じて用紙束（小冊子）Ｔの先端部を位置決めするためのストッパ７６２と、該ストッパ７６２により位置決めされた用紙束Ｔの押さえを行う押圧部材７６１と、該押圧部材７６１により押圧された用紙束Ｔの後端揃え（小口断裁或いは化粧断裁ともいう）を行う断裁部材としての回転カッター７６３とにより構成され、押圧部材７６１と回転カッター７６３とにより化粧裁断を行うものである。裁断部材として回転カッター７６３を用いることにより裁断部７６の小型化が成される。
【００２８】
上記製本装置７における製本工程について以下に説明する。
製本装置７の取り込み口７０から中折り部７１へと給送された用紙Ｐは、後段において詳述するように、中折り部７１において中折りされ、折り目付けが行われた後、図に矢印で示すように、それぞれ正回転する下折りローラ７１３と下折りローラ７１３に当接するピンチローラ７１５とにより、折り目と直交する方向に第１搬送部７２へと搬送される。
【００２９】
第１搬送部７２に搬送された用紙Ｐは、その表面に不図示の通気孔を有し、また内部に用紙Ｐを吸着するためのファン７２３を有する可回転ベルト７２０により、可回転ベルト７２０に吸着されてくの字状の経路を有する中綴じ部７３へと搬送される。
【００３０】
用紙Ｐの先端がサイズ移動する中綴じ部７３のストッパ７３９に当接する。この際、可回転ベルト７２０に吸着している用紙Ｐの後端が第１搬送部７２の剥離部材７２４により叩き落とされ可回転ベルト７２０から剥離される。また、用紙Ｐの中央部の折り目が押さえ部材７３８のくの字部で停止されるように搬送される。用紙Ｐはストッパ７３９に突き当たり、くの字状の積載部に折り目を上にして停止される。
【００３１】
突き上げ部材７３４を上下させ、用紙Ｐに略中央部の折り目を押さえ部材７３８のくの字部に突き上げる。同時に回転軸７３７を支点として押さえ部材７３８を回転させ（先端部を下降させ）、押さえ部材７３８で用紙Ｐの折り目を叩く。その後押さえ部材７３８は上がる。また同時に、整合板７３２により幅揃え（幅方向の整合）を行う。
【００３２】
用紙Ｐ１枚毎に上記の動作が繰り返されて、中綴じ部７３のくの字状の部分に所定の枚数、例えば５枚を１束とし、適正に整合された用紙束（小冊子）Ｔが形成される。しかる後、必要に応じてカバーシートフィーダ７８から文字面を上面としてカバーシートが反転搬送されて中折り部７１に搬送され、上記工程と同様に中折り部７１で中折りと折り目付けとが行われた後、第１搬送部７２を通して中綴じ部７３へと搬送され、カバーシートが用紙束Ｔの最上面に積載される。
【００３３】
押さえ部材７３８と突き上げ部材７３４とで用紙束Ｔ（小冊子）を保持した状態で、回転軸７３７を支点とし回転されるステイプラヘッド７３６による上側からのステイプラの打ち込みと、固定されたステイプラクリンチャ７３５とによる下側からのステイプラの先端曲げとにより、カバーシートが積載された用紙束Ｔの所定の箇所、例えば２箇所にステイプラが打たれステイプラ綴じが行われる。
【００３４】
ステイプラ綴じが行われた用紙束（小冊子）Ｔが押し出し部材７３３により第２搬送部７４へと押し出される。ベルト部材（符号なし）により第２搬送部７４に搬送された用紙束Ｔは第３搬送部７５を通して裁断部（トリマーユニット）７６へと搬送される。
【００３５】
トリマーユニット７６に搬送された用紙束（小冊子）Ｔは、その先端をサイズ移動するストッパ７６２に突き当てられて停止される。押圧部材７６１の押圧により用紙束Ｔの膨らみが潰される。その後、裁断後の後端面が整えられるように回転カッター７６３で用紙束（小冊子）Ｔの後端部が化粧裁断される。
【００３６】
トリマーユニット７６での用紙束（小冊子）Ｔの後端部の化粧裁断後、ストッパ７６２と押圧部材７６１とを用紙束Ｔから解除し、小冊子スタック部７７へと用紙束Ｔを送り出し、小冊子スタック部７７に用紙束（小冊子）Ｔが積載される。小冊子スタック部７７は、用紙束Ｔが積載される毎に１段ずつ下降される。
【００３７】
上記の如くにして、製本工程が行われる。
次に、製本装置７に設けられる中折り部７１における中折り工程と各部材の設定条件とについて、図３または図４により以下に説明する。
【００３８】
図３に実線矢印で示す用紙搬送方向に取り込み口７０からの用紙Ｐが、それぞれ正回転する上折りローラ７１２（上折りローラ７１２は実線で示す反時計方向回転）と下折りローラ７１３（下折りローラ７１３は実線で示す時計方向回転）との一対の折りローラと、同じく正回転するピンチローラ７１５（ピンチローラ７１５は実線で示す反時計方向回転）とを備えた中折り部７１に給送される。中折り部７１に用紙Ｐが給送される際には、ピンチローラ７１５は下折りローラ７１３と当接しており、ピンチローラ７１５と下折りローラ７１３との間にピンチローラニップＮｂが形成されている。該ピンチローラニップＮｂにニップされて（挟まれて）用紙Ｐが用紙案内板７１６ａと用紙案内板７１６ｂとの間に搬送される。用紙Ｐがサイズ移動するストッパ７１４に突き当たる寸前に、一旦ピンチローラ７１５の下折りローラ７１３との当接を解除し（図４の１点鎖線位置）、用紙Ｐの自然落下によりストッパ７１４に用紙Ｐを突き当てて用紙揃えを行い、用紙Ｐの平行度をださせる。この際、用紙Ｐは、上折りローラ７１２と下折りローラ７１３との間に形成される折りローラニップＮａ位置より若干上流側を用紙Ｐの略中央部としてストッパ７１４により停止される。
【００３９】
ストッパ７１４のサイズ移動は、ガイド棒７１４ａをガイドとして、例えばストッパ駆動モータＭａの回転駆動により不図示のプーリ、ワイヤ等により、ストッパ７１４が取り付けられたスライド枠７１４ｂをスライド（本実施の形態においては図３に示すように上下）させて行わせる。またストッパ７１４は、例えば不図示の回転軸を支点として回転可能とし、用紙案内板７１６ａ、７１６ｂから退避可能（解除可能）とするものである。
【００４０】
用紙Ｐがストッパ７１４により、折りローラニップＮａ側面より若干上流側として停止した処で、再度ピンチローラ７１５を下折りローラ７１３に当接し、ピンチローラニップＮｂで用紙Ｐをニップして用紙Ｐを固定し、チョッパ回転支点７１１ａを支点としてチョッパナイフ７１１を用紙側（図４の１点鎖線位置）へ回転し、折りローラニップＮａ直前までチョッパナイフ７１１により用紙Ｐの中央部を折る。即ち、チョッパナイフ７１１は、用紙搬送方向に対して折りローラ側で、且つ上流側の下折りローラ７１３よりも上流側に支点を持ち、回動しながら用紙Ｐを上折りローラ７１２と下折りローラ７１３との間の折りローラニップＮａに押し込むよう作動するものである。
【００４１】
チョッパナイフ７１１により用紙Ｐの中央部が折られた後、チョッパナイフ７１１を退避させ（図４の実線位置）、上折りローラ７１２及び下折りローラ７１３と、ピンチローラ７１５とを逆回転（上折りローラ７１２は点線で示す時計方向へ回転、下折りローラ７１３は点線で示す反時計方向へ回転、ピンチローラ７１５は点線で示す時計方向へ回転）させ、用紙Ｐの中央部を、折りローラニップＮａから用紙案内板７１６ｂと反対側へ５〜１０ｍｍ程度折り出させ、用紙Ｐの中央部の折り目付けを行わせる。
【００４２】
用紙Ｐの中央部の折り目付けが成された後、ストッパ７１４を解除し、上折りローラ７１２及び下折りローラ７１３と、ピンチローラ７１５とを再度正回転（上折りローラ７１２は実線で示す反時計方向へ回転、下折りローラ７１３は実線で示す時計方向へ回転、ピンチローラ７１５は実線で示す反時計方向へ回転）させ、下折りローラ７１３と下折りローラ７１３に当接するピンチローラ７１５との回転により、中折りされた用紙Ｐを中折り部７１から排出させる。
【００４３】
上記中折り工程を用紙Ｐの１枚毎に繰り返して行わせる。また、必要に応じてカバーシートを中折り部７１に給送して中折りし、中折りされたカバーシートを中折り部７１から排出させる。
【００４４】
また図４に示すように、チョッパナイフ７１１が用紙Ｐに当接する位置Ｐ１と、該用紙Ｐを固定しているピンチローラニップＮｂまで（点Ｐ２まで）との距離は、用紙搬送方向に対して下流側の下折りローラ７１３の、折りローラニップＮａ（点Ｐ３）とピンチローラニップＮｂ（点Ｐ２）とまでの周長に略等しく設定することが好ましい。これにより、チョッパナイフ７１１の先端が用紙Ｐの同一箇所を押しながら、折りローラニップＮａに用紙Ｐの中央部を押し込むこととなり、用紙Ｐにストレスを与えず良好に用紙Ｐの中央部を折り込むことが可能となる。
【００４５】
また、用紙搬送方向に対して、下流側の下折りローラ７１３に当接し、ピンチローラニップＮｂを形成するピンチローラ７１５の位置は、当接する下流側の下折りローラ７１３の中心位置よりも若干（０〜５ｍｍ程度）上流側に設定配置することが好ましい。これにより、折り込まれる用紙Ｐが内側（折りローラニップＮａ側）に入り易いようなピンチローラ７１５の配置となる。
【００４６】
本発明は上記の如き構成をとることにより、用紙（記録用紙）の腰によってばらついたり、ナイフの動作中にずれたりすることが少なく、折り位置が安定した中折り部を備える製本装置が得られる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、折り部のすぐ近くを押さえた状態で折り動作を行うので、動作中に用紙がずれたりせず、また、チョッパナイフの動作を回動することにより、用紙を押さえていてもチョッパナイフで用紙に擦り傷を付けることがない。また中折り時に、用紙（記録用紙）の腰によってばらついたり、ナイフの動作中にずれたりすることが少なく、折り位置が安定した中折り部を備える製本装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる製本装置を備える画像形成装置の一実施形態の断面構成図である。
【図２】本発明に係わる中折り部を有する製本装置の一例の概要断面構成図である。
【図３】中折り部を示す図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【符号の説明】
７　製本装置
７１　中折り部
７３　中綴じ部
７８　カバーシートフィーダ
７１１　チョッパナイフ
７１２　上折りローラ
７１３　下折りローラ
７１５　ピンチローラ
Ｎａ　折りローラニップ
Ｎｂ　ピンチローラニップ
Ｐ　用紙
Ｔ　用紙束（小冊子）

Claims (4)

1. １枚ずつ用紙を積載し中綴じして小冊子を作成する製本装置において、
   相互の押圧力によって前記用紙に折り目を付ける１対の折りローラと、
   前記折りローラ間に用紙を押し込むためのチョッパナイフと、
   前記１対の折りローラのうち下流側の折りローラに接離可能なピンチローラとを設け、
   前記ピンチローラで用紙を挟持し、前記用紙が挟持された状態で前記チョッパナイフを動作し、前記１対の折りローラにより形成される折りローラニップに前記用紙を押し込んで前記用紙に折り目を付ける中折り部を備えることを特徴とする製本装置。
2. 前記チョッパナイフは、用紙搬送方向に対して折りローラ側で、且つ上流側の折りローラよりも上流側に支点を持ち、回動しながら前記用紙を前記折りローラニップに押し込むよう作動することを特徴とする請求項１に記載の製本装置。
3. 前記チョッパナイフが用紙に当接する位置と、該用紙を固定しているピンチローラニップまでとの距離は、前記下流側の折りローラの、前記折りローラニップと前記ピンチローラニップとまでの周長に略等しい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. 前記下流側の折りローラに当接し、ピンチローラニップを形成するピンチローラの位置は、当接する下流側の折りローラの中心位置よりも若干上流側であることを特徴とする請求項３に記載の製本装置。

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