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【発明の名称】 シート断裁装置及びこれを備えた製本装置
【発明者】 【氏名】米川 賢

【氏名】久保 政義

【氏名】野地 敏彰

【氏名】本持 浩喜

【氏名】上野 裕司

【要約】 【課題】シートを断裁する際に不完全断裁によるシート残片を検出することによって装置トラブルを招くことなく安全かつ適切に処置することを可能とする。

【構成】断裁位置にシート束を移送セットする移送手段と、上記断裁位置に配置されシートを断裁する断裁刃と、これを断裁方向に移動する駆動手段と、断裁位置の下流側に切断紙片を除去する切断屑除去経路を配置する。そしてこの経路に、シートの残滓片を検知する紙片検知センサを配設し、この検知センサからの検出信号に基づいて断裁残りの有無を判別する不完全断裁判別手段を設ける。なお紙片検知センサは最小サイズシートの断裁幅内に配置する。また、上記不完全断裁判別手段は、断裁刃の断裁動作終了後に切断屑が落下した後に紙片が残留するか否かを紙片検知センサで検出し、その検出信号で切れ残りの紙片が存在するときには不完全断裁と判断する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
断裁位置にシート束を移送セットする移送手段と、
上記断裁位置に配置されシートを断裁する断裁刃と、
上記断裁刃を断裁方向に移動する駆動手段と、
上記断裁位置の下流側に配置され切断紙片を除去する切断屑除去経路とを備え、
上記切断屑除去経路には、シートの残滓片を検知する紙片検知センサが配置され、
この検知センサからの検出信号に基づいて断裁残りの有無を判別する不完全断裁判別手段を有し、上記紙片検知センサは最小サイズシートの断裁幅内に配置されていることを特徴とするシート断裁装置。
【請求項2】
前記切断屑除去経路は前記切断紙片が自重で落下する方向に形成され、
前記不完全断裁判別手段は、前記断裁刃の断裁動作終了後に上記切断屑除去経路に紙片が存在するか否かを前記紙片検知センサで検出し、この検出信号で断裁残りの有無を判別することを特徴とする請求項1に記載のシート断裁装置。
【請求項3】
前記断裁位置には前記断裁刃と対向する位置に刃受け部材が設けられ、
この刃受け部材は装置フレームに刃受け位置が移動変更可能に取付けられ、
上記刃受け部材には刃受け位置を変更するシフト手段が設けられ、
前記不完全断裁判別手段からの信号で上記シフト手段を制御して刃受け位置を変更し前記駆動手段で前記断裁刃を再駆動する制御手段を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のシート断裁装置。
【請求項4】
前記断裁位置には前記断裁刃と対向する位置に刃受け部材が設けられ、
この刃受け部材は装置フレームに交換可能に取付けられ、
前記不完全断裁判別手段からの信号で上記刃受け部材を交換して前記駆動手段で前記断裁刃を再駆動する制御手段を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のシート断裁装置。
【請求項5】
前記移送手段は、シートを把持して姿勢偏向する回転テーブルを備え、
この回転テーブルには断裁後のシートを姿勢偏向して再度前記断裁位置に移送セットする制御手段が設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載のシート断裁装置。
【請求項6】
順次給送されるシートを束状に部揃えする集積トレイ手段と、
上記集積トレイ手段からのシート束を下流側に糊塗布位置、表紙綴じ位置、断裁位置の順に移送する製本経路と、
上記糊塗布位置に配置され、上記シート束に接着剤を塗布する糊塗布手段と、
上記表紙綴じ位置に表紙シートを給送する表紙搬送経路と、
上記表紙綴じ位置に配置され、上記シート束に表紙シートを綴じ合わせる表紙綴じ手段と、
上記断裁位置に配置され、表紙綴じされたシート束を断裁する断裁手段と、
上記断裁手段からのシート束を収納する収納スタッカとを備え、
上記断裁手段は断裁刃と、この断裁刃を断裁方向に移動する駆動手段とから構成され、
上記断裁位置の下流側には切断紙片を除去する切断屑除去経路が設けられ、
この切断屑除去経路には、シートの残滓片を検知する紙片検知センサが配置され、
上記検知センサからの検出信号に基づいて断裁残りの有無を判別する不完全断裁判別手段を備えていることを特徴とする製本装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、順次給送されるシート若しくはシート束を裁断するシート束断裁装置に係わり、例えば画像形成装置から搬出される印刷シートを半裁或いはその周縁部を断裁する際に断裁不良を検知する断裁構造の改良に関する。
【背景技術】
【0002】
一般にこの種のシート束断裁装置は、供給口に準備されたシート束を断裁位置に給送セットし、その所定位置を断裁するスタンドアロン装置として構成するか、或いは製本装置内にユニットとして組込まれ表紙装丁された冊子状シートの周縁を切り揃える装置構成などが知られている。特に最近、各種画像形成装置の高速化と多様化が進み、画像形成装置から画像形成されたシートを受け取ってこれを束状に部揃えし、このシート束に表紙シートを綴じ合わせて冊子状シート束を形成し、この冊子状シート束の周縁をトリミングカットする印刷製本システムが提案されるに至っている。
【0003】
上述のように部揃えされたシート束、或いは冊子状に綴じ合わせたシート束を例えば、その中央で半裁する1/2カット、その周縁を切り揃えるトリミングカットなど断裁処理する断裁装置は、シート束の断裁縁をプレス手段で押圧保持して断裁時の剪断力でシート束が崩れないように配慮する必要がある。このようなプレス手段は例えば特許文献1に開示されている。同文献にはシート束を回転テーブル上に保持してその天部、地部、小口部を順次断裁刃で断裁する断裁装置が開示されている。
【0004】
そしてこの回転テーブルには平刃状の断裁刃と断裁縁プレス部材が装備されている。つまりシート束を回転テーブルでその天部、地部、小口部のいずれか一端を断裁位置に臨ませ、このシート束をプレス部材で挟圧保持し、この状態で断裁刃によって断裁する。次いでシート束の方向を偏向して再度断裁位置に臨ませて断裁処理し、シートの3方を断裁処理した後回転テーブルからシート束を搬出収納している。そして断裁処理の都度発生する切断屑は下方に屑箱を準備して落下収納している。
【特許文献1】特開2003−72258号公報(図2)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述のように断裁位置でシート或いはシート束を断裁する際に断裁が不完全で切れ残りが発生すると従来は、この切れ残りを検出することなくシート束を次工程に移送しているため、シートの残片が経路などに引っ掛かってジャム(紙詰り)などの搬送不良を招く、或いはこのシート残片が刃受け部材に挟まっているときにはシート束の搬出不能となる。
【0006】
このようなシートの切れ残り残片によって装置不良を招くと使用者が装置内に残留しているシート束を除去しなければならないが、このとき断裁刃で負傷する恐れがある。この為断裁刃自体の動作は勿論、断裁部の切れ残り残片、切断屑収納部の満杯検知などはそのようなトラブルに至らない配慮と、早期に検出して処置する必要がある。
【0007】
ところがシートの不完全切断は断裁刃の摩耗、部分破損(刃欠け)或いは刃受け面の損耗などによって避けられず、シート束の場合その中の数枚が断裁されずに切れ残ることがある。従来は下流側のスタッカに収納して使用者が不完全断裁のシートを選別して廃棄しているが、上述の問題を招いている。
【0008】
そこで本発明は、シートを断裁する際に不完全断裁によるシート残片を検出することによって装置トラブルを招くことなく安全かつ適切に処置することが可能なシート断裁装置の提供をその主な課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、上記課題を解決するために以下の構成を採用する。断裁位置にシート束を移送セットする移送手段と、上記断裁位置に配置されシートを断裁する断裁刃と、上記断裁刃を断裁方向に移動する駆動手段と、上記断裁位置の下流側に配置され切断紙片を除去する切断屑除去経路とを備える。そして上記切断屑除去経路には、シートの残滓片を検知する紙片検知センサを配設し、この検知センサからの検出信号に基づいて断裁残りの有無を判別する不完全断裁判別手段を設ける。なお上記紙片検知センサは最小サイズシートの断裁幅内に配置する。
【0010】
また、上記切断屑除去経路は切断紙片が自重で落下する方向に形成し、上記不完全断裁判別手段は、断裁刃の断裁動作終了後に切断屑除去経路に紙片が存在するか否かを紙片検知センサで検出し、この検出信号で断裁残りの有無を判別する。つまりシートの残滓片が落下収納されているタイミングで断裁位置の下方に紙片が存在するときには不完全断裁と判断する。
【0011】
そしてこの不完全断裁のときには、(1)後続する動作、例えば回転テーブルのシート偏向動作、シート束の搬出動作を禁止する。これはこの状態で後続する断裁動作を継続すると装置に大きなトラブルが発生する恐れがあることによる。(2)断裁刃を経路から退避した退避位置に移動した後、使用者にジャム警告してその除去を促す。(3)刃受け部材の刃受け面を移動し、次いで再度断裁刃による断裁動作を実行する。これによって紙片検知センサが残留紙片を検出しないときには後続する動作を続行し、なお、残留紙片を検出するときには上記(2)の動作を実行する。(4)刃受け部材を交換し、次いで再度断裁刃による断裁動作を実行する。これによって紙片検知センサが残留紙片を検出しないときには後続する動作を続行し、なお、残留紙片を検出するときには上記(2)の動作を実行する。
【0012】
上記(3)の構成は例えば、断裁位置に断裁刃と対向する刃受け部材を設け、この刃受け部材は装置フレームに刃受け位置が移動変更可能に取付ける。そして刃受け位置を変更するシフト手段を設け、このシフト手段を不完全断裁判別手段からの信号で制御して刃受け位置を変更し、その後、断裁刃を再駆動するように制御手段を構成する。
【0013】
また、上記(4)の構成は、断裁刃と対向する位置に設けた刃受け部材を装置フレームに交換可能に取付ける。そして不完全断裁判別手段からの信号で上記刃受け部材を交換して断裁刃を再駆動するように制御手段を構成する。
【発明の効果】
【0014】
本発明は断裁位置の下流側に切断紙片を除去する切断屑除去経路を設け、この経路内に紙片検知センサを配置し、このセンサからの信号で不完全断裁状態を判別するようにしたものであるから、断裁位置のシートから切断残片が垂れ下がっている場合にこれを紙片検知センサで検知して後続する動作を制御することが出来る。従ってこの不完全断裁状態で断裁動作を続行してジャム、或いは断裁刃の駆動モータに過剰負荷を及ぼして装置トラブルを招くことがない。また、不完全断裁状態を検出することによって断裁刃の交換を促すことも可能となる。
【0015】
更に上述のように不完全断裁状態を検出した際に、刃受け部材を交換、或いは位置移動する構成を採用し、再度断裁動作を実行することによって不完全断裁を解消することも可能であり、この場合には使用者が装置内の残留シートを取り出す必要がなく安全に、かつ迅速に処置することが出来るなど簡単な構造で装置トラブルを未然に防止することが出来るなど顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、図示の好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。図1は本発明に係わるシート束断裁装置の全体構成を示す説明図であり、図2はその要部の斜視図、図3は図1の装置における平面構成の説明図である。
【0017】
図1に示すシート束断裁装置Aは、シートの束搬送経路11と、この束搬送経路11に沿って順次下流側に配置された束搬送手段(後述の回転テーブルユニット)20と、断裁縁プレス手段40と、断裁手段30と、収納スタッカ15とから構成されている。そして束搬送経路11に供給セットされたシート束を回転テーブルユニット20で所定の姿勢に偏向して断裁位置Cpに給送セットする。断裁位置Cpではシート束の断裁縁を断裁プレス手段40で押圧支持した状態で断裁刃31によって所定量断裁し、断裁後のシート束を下流側の収納スタッカ15に収容する。図1に示す束搬送経路11は略々鉛直方向に配置され、シート束を倒立姿勢で断裁し、この姿勢で収納スタッカ15に収納するレイアウトにしてある。
【0018】
上記束搬送経路11には受入口11aと搬入ローラ12とが設けられている。搬入ローラ12は一対のローラで構成され、その一方はシート束の厚さ方向(図1左右方向)に移動可能に構成され、この可動側ローラに束厚さ検知手段13が設けられている。束厚さ検知手段13は具体的構成を図示しないが、可動側ローラが待機位置からシート束の表面に当接するニップ位置に移動する距離を例えばスライダックセンサで検出することによって束厚さを検知することが出来る。
【0019】
この束厚さ検知手段13で検出したシート束の厚さ情報は後続する動作の制御に使用する。この制御は、例えば(1)回転テーブルユニット20においてシート束をグリップする動作開始位置を束厚さに応じて設定する。また、(2)断裁縁プレス手段40のシート束押圧力を束厚さに応じて厚い場合には強く、薄い場合には弱く調整する。また、(3)断裁刃31の動作開始位置を束厚さに応じて設定する、など各動作を最適化或いは動作時間を短縮する目的で使用する。
【0020】
上記束搬送経路11には搬入ローラ12の下流側に断裁位置Cpが設定され、この断裁位置Cpには断裁手段30が配置される。またその上流側には回転テーブルユニット20と断裁縁プレス手段40が配置される。回転テーブルユニット20は、断裁位置Cpで断裁するシート束の姿勢を偏向する機能と、この偏向したシート束を断裁位置Cpにセットするため束搬送経路11に沿ってシート束を搬送する機能を備える。この為回転テーブルユニット20は、装置フレームと異なるユニットフレーム21を備えている。このユニットフレーム21は束搬送経路11に沿って図示上下方向に移動可能に支持され、駆動モータ(昇降モータMS)によって上下動する。図示22は上下駆動するためのタイミングベルトであり、上記昇降モータMSに連結されている。
【0021】
そこで上記ユニットフレーム21には束搬送経路11を挟んで一対の回転テーブル23a、23bがそれぞれ回転自在に軸受支持され、一方の回転テーブル23bはシート束厚さ方向(束搬送経路11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23a、23bには束搬送経路11内でシート束を姿勢偏向するように旋回モータMt1、Mt2が設けられている。また可動側の回転テーブル23bには図1左右方向に移動するグリップモータMgが装備されている。
【0022】
従って束搬送経路11内に導かれたシート束は、左右一対の回転テーブル23a、23bでグリップ把持され旋回モータMt1、Mt2によってシート束の姿勢方向を偏向する。例えば背部を下側に搬入されたシート束を90度旋回して天部を下側に、次いで180度旋回して地部を下側に、更に90度旋回して小口部を下側に姿勢偏向し、断裁位置Cpでそれぞれの縁部を所定量断裁することによってシート束の3方向を切り揃えることが出来る。なお、上記可動側の回転テーブル23bにはグリップセンサ(図示せず)が設けられ、左右の回転テーブル23a、23b間にシート束が確実にグリップされたのを検知し、この検知後回転テーブル23a、23bを旋回駆動するように構成されている。そして上記ユニットフレーム21は昇降モータMSによってシート束を束搬送経路11に沿って下降させ、その送り量で断裁位置Cpにおける断裁幅を設定するようになっている。この断裁幅の算出方法については後述する。
【0023】
上述のようにシート束は束搬送経路11内でその姿勢方向を偏向され、断裁位置Cpに給送セットされる。この断裁位置Cpには刃受部材33が準備されている。この刃受部材33は金属などの剛性に富んだ材料で比較的強靱に構成され、断裁時の衝撃と後述する可動押圧部材41による押圧力に耐え得るようになっている。そしてこの刃受部材33の断裁位置Cpには刃受面33a(図2参照)が合成樹脂、ゴム質材など比較的軟質な材料で設けられている。
【0024】
前記断裁縁プレス手段40は、図4(a)に示すように上記刃受部材33と、この刃受部材33に対して圧接離間する可動押圧部材41とで構成されている。刃受部材33は固定側の固定押圧部材を構成し、図示のような板状部材で装置フレームに固定されている。一方可動押圧部材41はシート束表面と接する押圧片41aと加圧部材41bで構成され、加圧部材41bの両端(図2における左右端)には可動プーリ42a、42bが加圧ロッド43a、43bを介して連結されている。
【0025】
そして可動プーリ42a、42bは装置フレームに束搬送経路11と直交する加圧方向(図1左右方向)に移動自在に支持され、この左右一対の可動プーリ42a、42bを加圧方向に移動することによって加圧部材41bを加圧方向に移動する。このとき加圧部材41bは左右一対の可動プーリ42a、42bが斜行することがあるためシート束と接する押圧片41aをシート幅方向の中心で加圧部材41bに軸係合してあり、図2に示す軸42cを中心に押圧片41aは左右揺動して幅方向に均一な姿勢でシート束を押圧するようになっている。
【0026】
つまり可動押圧部材41は固定押圧部材(刃受部材)33に対して平行姿勢を保持しながらシート束を押圧する必要があり、この平行姿勢が損なわれ斜行するとシート束に対して幅方向(断裁方向)の押圧力が不均一となり断裁精度が低下する。このためシート束を押圧する押圧片41aは断裁方向の略中央部で軸42cをピボット支点に揺動可能に構成することによって押圧力の均一化を図っている。
【0027】
上記左右一対の可動プーリ42a、42bは次のように牽引駆動される。この左右一対の可動プーリ42a、42bは同一構造であるのでその一方について図4に基づいて説明すると、可動プーリ42は加圧スプリング44、牽引ベルト45、ボールネジ46、プレスモータMpによって加圧方向に牽引される。まず可動プーリ42には図4(a)に示す待機位置Wp(束搬送経路11から退避した位置)に常時付勢する復帰スプリング(図示せず)が設けられ、常時図4(a)の状態に付勢されている。この可動プーリ42に牽引ベルト45が巻回され、このベルト基端部45aは加圧スプリング44の先端部44aに連結シリンダ48で連結されている。この加圧スプリング44の基端部44bは装置フレームに固定されている。
【0028】
一方牽引ベルト45の先端部45bはボールネジ46に螺合したナット状スライダ47に固定されている。このボールネジ46は装置フレームに回動自在に軸受46cで固定してある。従ってボールネジ46を正方向に回転することによって可動プーリ42は図示しない復帰スプリングに抗して図4(a)の待機位置Wpから同図(b)の押圧位置Ppに移動し、ボールネジ46を逆方向に回転すると復帰スプリングの作用で押圧位置Ppから待機位置Wpに移動する。
【0029】
上記ボールネジ46には上述のナット状スライダ47が螺合支持されている。そしてこのボールネジ46には高速側伝動ギア46aと低速側伝動ギア46bが設けられ、この両伝動ギア46a、46bにはプレスモータMpが連結されている。プレスモータMpは正逆転モータで構成され、その駆動軸には第1電磁クラッチCL1を介して高速側伝動ギア列GHと、第2電磁クラッチCL2を介して低速側伝動ギア列GLが駆動連結されている。そして高速側伝動ギア列GHに上記高速側伝動ギア46aが、低速側伝動ギア列GLに上記低速側伝動ギア46bが歯合連結されている。
【0030】
つまり後述するが第1電磁クラッチCL1をON(駆動連結)するとプレスモータMpの回転は高速側伝動ギア列GHを介してボールネジ46を回転駆動し、第2電磁クラッチCL2をONすると低速側伝動ギア列GLを介してボールネジ46を回転駆動するようになっている。そして上記高速側伝動ギア列GHと低速側伝動ギア列GLとは略々50倍程度の減速比に設定してあり、その理由は後述する。
【0031】
尚牽引ベルト45の牽引駆動を図示のものはボールネジ機構で可動プーリ42を牽引する場合について説明したが、ボールネジによらず捲上プーリ機構でワイヤなどの牽引部材を捲き上げることによって可動プーリ42を牽引しても良い。また、牽引速度を第1第2の電磁クラッチによって高低2段階に減速比を異ならせる場合を説明したが、これは例えば摩擦クラッチなどで無段階に減速比を異ならせても良いことは勿論である。
【0032】
上述のようにプレスモータMpの駆動によって可動プーリ42及びこれに連結した可動押圧部材41を加圧方向に移動し、この可動押圧部材41と固定押圧部材(刃受部材)33との間にシート束を挟持することとなるが、このとき前記加圧スプリング44が次のように作用する。プレスモータMpの作動で牽引ベルト45の先端部45bを図4(b)矢視a方向に牽引すると、ベルト基端部45bが加圧スプリング44を矢視b方向に牽引する。すると加圧スプリング44は蓄勢され、その蓄力が可動プーリ42の復帰スプリングの付勢力を超過(オーバ)すると可動プーリ42は図示矢視c方向、即ち加圧方向に移動する。
【0033】
そして可動プーリ42に連結された可動押圧部材41は待機位置Wpからシート束と当接する押圧位置Ppに移動する。この可動押圧部材41が押圧位置Ppに移動した後、更にプレスモータMpを加圧方向に回転駆動すると、加圧スプリング44の先端部44aは矢視b方向に引っ張られる。このときの加圧スプリング44の変位量ΔXに応じて(比例して)可動押圧部材41は押圧力Pでシート束を押圧するようになっている。
【0034】
このため、基端部44bを固定した加圧スプリング44の先端部44aを検出して加圧スプリング44の変位量ΔXを検知するテンションセンサStと、可動押圧部材41がシート束表面と接するタイミングを検出するプレスエンドセンサSgが設けてある。テンションセンサStは種々の構成が採用可能であるが、例えば加圧スプリング44の先端部44aと牽引ベルト45との間に設けた連結シリンダ48に位置検出用のフラグを設け、このフラグをホトセンサ、スライダックセンサなどで検出する。図示のものは加圧スプリング44の変位量を4段階で検出するように構成している。
【0035】
上述の構成において、断裁位置Cpにセットされたシート束を断裁縁プレス手段40で押圧する動作について説明する。図5はプレス動作のフロー図である。プレスモータMpは前述のように第1、第2電磁クラッチCL1、CL2で構成される駆動切換手段を介して前記可動押圧部材41を高速側伝動ギア列GHによって高速低トルクで駆動するか、或いは低速側伝動ギア列GLによって低速高トルクで駆動するように切換え駆動される構成になっている。そこで束搬送経路11に供給されたシート束は前述の回転テーブル23で断裁方向の姿勢を偏向し、断裁位置Cpに給送セットされる。このとき断裁縁プレス手段40の加圧部材41bは、図4(a)の待機位置Wpに位置している。このため待機位置Wpにはホームポジションセンサ(図示せず)が配置されている。そこでシート束が断裁位置Cpにセットされると、これを断裁位置Cpに設置されたシート先端検知センサSe(図6(a)に示す)で検知し、検知後所定時間後に前記プレスモータMpを回転起動する。
【0036】
上記プレスモータMpは起動時には前記第1電磁クラッチCL1がONされ、第2電磁クラッチCL2はOFF状態に保持されている。そこで前記ボールネジ46は高速側伝動ギア列GHを介して高速回転され、ナット状スライダ47は牽引ベルト45を図4(b)矢視a方向に牽引する。この牽引ベルト45によって可動プーリ42は矢視c方向に移動し、可動プーリ42に連結された加圧ロッド43も矢視c方向に移動する。尚、このときの可動プーリ42(動滑車)の移動量はボールネジ46に歯合したスライダ47の移動量の1/2となる。従ってボールネジ46の駆動力に対し、2倍の押圧力が加圧ロッド43に作用する。従って前記高速側伝動ギア列GH(低速側伝動ギア列GLも同様)の機械的強度を軽減することが出来る。
【0037】
次に上記牽引ベルト45の牽引により可動押圧部材41(押圧片41a、加圧部材41b)が加圧方向に移動し、押圧片41aがシート束表面に当接するとプレスエンドセンサSgがこれを検知する。このプレスエンドセンサSgの検知信号で前記第1電磁クラッチCL1をOFFし、第2電磁クラッチCL2をONする。この第2電磁クラッチCL2のONでプレスモータMpの駆動は低速側伝動ギア列GLを介してボールネジ46に伝達され、ボールネジ46は低速回転する。この低速回転は前述のように高速回転の略1/50に設定されている。ボールネジ46の低速回転に伴って牽引ベルト45は低速で可動プーリ42を加圧方向に移動し、同時にベルト基端部45bがこれに連結された加圧スプリング44の先端部44bを図4(b)矢視b方向に牽引する。このとき押圧片41aはシート束に当接しているため、ボールネジ46の移動量に相当する変位量で加圧スプリング44は伸張される。
【0038】
加圧スプリング44の伸張でその先端部44aに配置されたテンションセンサStがONされるとプレスモータMpを停止する。このときシート束に当接した押圧片41aは押圧力Pでシート束を押圧する。この押圧力Pは前記加圧スプリング44の変位量によって強弱調整する。このため前述したように加圧スプリング44の変位量ΔXは前記テンションセンサStによって複数段階で検出される。
【0039】
一方シート束の断裁長さLは、シートのサイズ情報によって設定される。このサイズ情報はオペレータが入力手段によって情報入力する場合と、前記束搬送経路11の受入口11aの上流側に例えば画像形成装置が連接されている場合には、この画像形成装置からサイズ情報を電送する。また、図示しない制御部(例えば制御CPU)は上記サイズ情報に基づいてシート束の天部、地部、小口部の断裁量を算出する。この断裁量算出は、例えば天部、地部の場合の断裁量=(シートサイズ長さ−仕上寸法)/2で演算し、小口部の場合の断裁量=(シートサイズ長さ−仕上寸法)で演算する。
【0040】
そしてこの制御部は前記回転テーブル23を制御してシート束の断裁姿勢を偏向し、その姿勢に於ける断裁量に応じてシート束を断裁位置Cpにセットする。この過程で制御部はシート束の断裁長さLをサイズ情報に基づいて算出する。例えばシート束の周縁を天部、地部、小口部の順に断裁するときには天部及び地部の断裁長さはシートサイズ長さと等しい長さに、小口部の断裁長さは仕上寸法サイズと等しい長さに設定する。
【0041】
このように断裁刃31で断裁するシート束の断裁長さLが設定されると、制御部はこの断裁長さに応じた押圧力Pが押圧片41aに作用するように加圧スプリング44の変位量ΔXを設定する。そしてこの変位量ΔXを前記テンションセンサStで検出したとき、プレスモータMpを停止する。すると加圧スプリング44及びこれに連結された牽引ベルト45はボールネジ46とスライダ47の係合位置で保持され、牽引ベルト45が弛むことなく押圧片41aは加圧スプリング44の変位量に応じた押圧力Pでシート束を押圧する。
【0042】
次に断裁位置Cpにおける断裁刃の構成について説明する。上述のようにシート束は断裁位置Cpに給送セットされ上記断裁縁プレス手段40で押圧支持されている。この断裁位置Cpには断裁刃31が配置され、この断裁刃31とシート束を挟んで対向する位置に前述の刃受部材33が配置されている。図示の断裁刃31は平刃状の切断刃で構成され図6A(a)の待機位置から同図(b)の切断位置との間で往復動可能に装置フレームに取り付けられ、カッタモータMcで両位置間を往復動するように構成されている。
【0043】
このため断裁刃31にはフラグ31aが設けられ、このフラグ31aを検出する待機位置検出センサ(ホームポジションセンサ)Shと切断位置検出センサScが配置されている。従って待機位置に置かれた断裁刃31は例えば前記断裁縁プレス手段40からのプレスエンド信号でカッタモータMcを起動すると待機位置から切断位置に向かって移動し、その過程でシート束を断裁する。そして刃先は刃受部材33の刃受面33aに突き当たって停止する。
【0044】
上記断裁位置Cpの下方には収納スタッカ15と屑収納ボックス52が配置されている。収納スタッカ15は断裁位置Cpからのシート束を図示のように倒立姿勢で収納し、屑収納ボックス52は断裁位置Cpか落下する切断屑を収容する。このため断裁位置Cpと屑収納ボックス52との間には屑除去経路(エリア)53が設けられ、この経路53にはスイーパ部材51が設けられている。このスイーパ部材51は基端部を揺動自在に支持され、図示しないフラッパモータに連結されている。そして、断裁位置Cpから落下する切断屑を屑収容ボックス52に案内し、断裁後は上記フラッパモータで図6A(b)の退避位置に退避し、シート束を収納スタッカ15に移送可能にする。
【0045】
また、上記断裁位置Cpの下流には排紙ローラ50が配置されている。この排紙ローラ50は一対のローラ対で構成され、図示しない駆動モータに連結されている。従ってシート束は前記回転テーブル23で挟持された状態で断裁位置Cpに搬送セットされ、上記断裁刃31でその所定位置を断裁される。この切断屑は屑収納ボックス52に収納され、上記回転テーブル23の挟持を解除するとシート束は下流側の排紙ローラ50に向けて落下する。そして排紙ローラ50によって収納スタッカ15に収納される。
【0046】
本発明は上記構成において、上記断裁刃31でシート束を断裁する際、シート束が不完全な状態で断裁された場合に、これを検出し以下の処置を施すことが出来るようにしたものである。まず、不完全な断裁は上記断裁刃31の一部が欠損した場合にはその部分が切断されない。また断裁刃31の一部が摩耗或いは腐食した場合も同様であり、断裁刃31の部分的な摩損でシート束が完全に切断されないことがある。更に、刃受部材33の刃受面33aが摩損した場合も同様である。刃受面33aに断裁長さ方向に凹陥部が生ずるとシート束はこの凹陥部が切断されずに残る。この他シート束を接着剤などで綴じ合わせてある場合にはこの接着剤が切断されずにシートの切れ残りと同様の状態となることもある。
【0047】
そこで、断裁位置Cpの下流側に位置する屑除去経路53に紙片検知センサSpを設ける。この紙片検知センサSpは1つ若しくは複数のセンサで構成し、図6B(c)、(d)、(e)に示すように最小サイズシートの断裁幅Lc内に配置する。図示のセンサは発光素子と受光素子とから構成されたホトセンサを示し、シート束の厚さ方向に対向配置する場合を示している。図示の紙片検知センサSpは最小シートサイズの断裁幅Lcの領域内に左端部、中央部、右端部を検知する複数のセンサSp1、Sp2、Sp3で構成され、同図(d)は右端部が切れ残った場合を、(e)は中央部が切れ残った場合を示している。この他、上記ホトセンサはシート束の断裁長さ方向に発光素子と受光素子を対峙させるように配置しても良い。従って1つ若しくは2つ以上のセンサで構成される紙片検知センサSpはシート束の一部が切れ残って垂れ下がった切断片が屑除去経路53に存在するか否かを検出することとなる。
【0048】
上記紙片検知センサSpの検出信号は図示しない制御CPUなどの制御部に構成された不完全断裁判別手段62に伝達される。この不完全断裁判別手段62(以下「切れ残り判別手段」という)は図6A(a)及び(b)に示すように前記断裁刃31が切断位置(図6A(b)の状態)に移動したのを、切断位置検出センサScでフラグ31aを検出し、検知後所定時間(Ti)後に紙片検知センサSpがON状態かOFF状態かで「完全断裁」であるか「不完全断裁」であるかを判別するように構成されている。尚上記遅延時間Tiはシート束から切断片が落下する見込み時間に設定されている。
【0049】
上記切れ残り判別手段62で「完全断裁」と判別した場合は、前記回転テーブル23でシート束の姿勢を偏向し、例えば天部を裁断した場合は次いで姿勢偏向して地部を裁断し、その後小口部を裁断する。このように所定の縁部を裁断した後、回転テーブル23の挟持を解除するとシート束は下流側の排紙ローラ50に向かって落下する。また上記判別手段で「不完全断裁」と判別した場合は次のいずれかの処置に移行する。
(1)後続する動作を禁止する。
(2)断裁刃31を退避位置に移動した後、ジャム信号を発する。
(3)刃受け部材の刃受面33aを位置移動した後、断裁刃31による断裁動作を再実行する。
(4)刃受部材33を交換した後、断裁刃31による断裁動作を再実行する。
【0050】
上記各処置について以下説明する。
(1)後続動作を禁止する場合。
上述のように切れ残り判別手段62で不完全断裁と判別した場合、その後の動作を続行することなく禁止する。これは、図6B(d)、(e)に示す状態でシート束の後続動作を続行すると種々の不都合が生ずる。後続動作がシート束を収納スタッカ15に収納する場合、切断片が付着した状態でスタッカに収納すると切断片が他の正常仕上げされたシート束に紛れ込み、例えば葉間に進入するなどの不具合が生ずる。またシート束を回転テーブルで姿勢偏向する場合には切断片が装置内に巻き込まれて動作不良を引き起こす。そこで切れ残り判別手段62は「不完全断裁」と判断した場合後続動作を禁止する。
【0051】
(2)ジャム処理を実行する場合。
前記切れ残り判別手段62が「不完全断裁」と判断した場合、まず前記断裁刃31を切断位置から待機位置に退避させる。この動作は前記カッタモータMcの駆動で実行する。この場合、図示の装置は待機位置では断裁刃31は使用者の手指が装置内に進入しても刃先に触れないように隔壁63でガードされている。そこで切れ残り判別手段62はジャム信号を発し、使用者にシート束の除去処理を促す。尚この場合、前記断裁縁プレス手段40と回転テーブル23は押圧位置から待機位置に移動させる。これによってシート束を容易に機外に取り出すことが出来る。
【0052】
(3)断裁動作の再実行の場合。
前述のように不完全断裁は断裁刃31が原因するか刃受部材33が原因する場合が多い。そこで刃受部材33の刃受け位置を変更して再断裁を実行し、この再断裁で再び「不完全断裁」と判断した場合は断裁刃交換のアラームを発する。この為前記刃受部材33は装置フレームに上下移動可能に支持されている。図6A(a)に示すように刃受面33aは装置フレームに設けたガイドレールに沿って上下動自在に支持され、シフトモータMeとタイミングベルト34で構成されるシフト手段が備えられている。
【0053】
そこで切れ残り判別手段62は「不完全断裁」と判断した場合上記シフトモータMeを予め設定された回転量で回転する。すると刃受面33aはCz1からCz2に位置移動する。尚この刃受部材33の移動に際し、必要がある場合には前記断裁縁プレス手段40は待機位置に退避させシート束は上流側に位置する回転テーブル23で支持する。次に刃受面33aが位置移動した後、前記カッタモータMcを再度駆動して断裁刃31を待機位置から切断位置に移動し、再度シート束を断裁する。
【0054】
上記シート束の再断裁が終了すると前記切れ残り判別手段62が紙片検知センサSpの検出信号から前述と同様に「完全断裁」であるか「不完全断裁」であるかを判別する。このとき完全断裁の場合は後続する動作を実行し、不完全断裁の場合は「ジャム表示(警告)」と「断裁刃交換」のアラームを発する。
【0055】
(4)断裁刃31による断裁動作を再実行する。
上記(3)の構成では刃受部材33は刃受面33aの刃受け位置が移動するようになっているが、装置フレームに刃受部材33を着脱自在に取付け、前記切れ残り判別手段62が「不完全断裁」と判別したときに「刃受部材交換のアラーム」を発し、オペレータが刃受部材33を交換した後、前記(3)と同様の動作を実行するように構成することも可能である。その他の構成は前記(3)と同様である。
【0056】
上記回転テーブルユニット20の下流側には断裁位置CPに断裁手段30が配置されている。図示の断裁手段30は平刃状の断裁刃31とこれを駆動するカッタモータMcで構成され、断裁刃31は前記刃受面33aに束搬送経路11を挟んで対向配置されている。この断裁刃31は図6A(a)の待機位置と同図(b)の切断位置との間で移動自在に支持され、カッタモータMcによって往復動する。
【0057】
次に上述のシート断裁装置を備えた製本装置について説明する。図8は製本装置の要部を示す。前記シート断裁装置Aの受入口11aにはシート束を生成する製本部Bが連接され、この製本部Bは集積トレイ64と糊塗布手段65と表紙綴じ手段66から構成されている。上記集積トレイ64には画像形成装置などから搬出されたシートをこのトレイに案内するシート搬入経路T1が設けられ、順次搬入されるシートを集積トレイ64上に積載して部揃えするように構成されている。
【0058】
上記糊塗布手段65は集積トレイ64の下流側に配置され、トレイ64で部揃えされたシート束の背部端面に接着剤を塗布する糊容器65aと塗布ローラ65bで構成されている。上記表紙綴じ手段66は糊塗布手段65の下流側に位置する表紙綴じ位置に配置され、背折プレート66aと背当プレート66bで構成されている。また表紙綴じ位置には表紙シートを給送する表紙搬送経路T2が延設されている。
【0059】
そこで、シート搬入経路T1からのシートは集積トレイ上に積載収納され、部揃えされる。そしてこのシート束は例えばグリップ搬送手段などで糊塗布位置に搬送されセッとされる。この糊塗布位置で糊塗布ロール65bによってシート束の端面に接着剤を塗布する。この接着剤を塗布されたシート束は表紙綴じ位置に移送され、予め給送セットされている表紙シートに逆T字状に接合される。この状態で上記背当プレート66bと背折プレート66aで表紙シートの背表紙部を背折り成形する。このように冊子状に綴じ合わされたシート束は前記シート断裁装置Aの受入口11aに給送され、前述のように天部、地部、小口部の周縁を断裁して切揃えられ前記収納スタッカ15に搬出収容される。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】本発明に係わるシート束断裁装置の全体構成を示す説明図。
【図2】図1の装置の要部を示す斜視図。
【図3】図1の装置における平面構成の説明図。
【図4】プレス手段の構成説明図であり、(a)は待機位置にある状態を示し、(b)は押圧位置を示す。
【図5】図4のプレスモータの動作手順を示すフローチャート。
【図6A】図1の装置における断裁刃の位置状態を示し、(a)は裁断刃が待機位置のとき、(b)は断裁位置のときの状態を示す。
【図6B】図1の装置における断裁刃の位置状態を示し、(c)は紙片検知センサの配置関係を示す説明図、(d)及び(e)は断裁時に切れ残りが生じた場合の検出状態の説明図。
【図7】シート切れ残りを検出した際の処置動作を示すフロー図。
【図8】製本装置の構成を示す説明図。
【符号の説明】
【0061】
11 束搬送経路
13 束厚さ検知手段
20 束搬送手段(回転テーブルユニット)
21 ユニットフレーム
23a 回転テーブル
23b 回転テーブル(可動側)
30 断裁手段
31 断裁刃
33 刃受部材(固定押圧部材)
33a 刃受面
40 断裁縁プレス手段
41 可動押圧部材
41a 押圧片
41b 加圧部材
44 加圧スプリング
62 不完全断裁判別手段
63 隔壁
Cp 断裁位置
Me シフトモータ
Mg グリップモータ
Mp プレスモータ
Mt1 旋回モータ
Mt2 旋回モータ
Sg プレスエンドセンサ
St テンションセンサ
Sp 紙片検知センサ
Sh 待機位置検出センサ
Sc 切断位置検出センサ
【出願人】 【識別番号】000208743
【氏名又は名称】キヤノンファインテック株式会社
【出願日】 平成18年7月26日(2006.7.26)
【代理人】 【識別番号】100098589
【弁理士】
【氏名又は名称】西山 善章

【識別番号】100097559
【弁理士】
【氏名又は名称】水野 浩司


【公開番号】 特開2008−30131(P2008−30131A)
【公開日】 平成20年2月14日(2008.2.14)
【出願番号】 特願2006−203863(P2006−203863)