JP4343886B2 - 製本装置及びこれを用いた画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、束状に整合した一連のシート束の一端縁に接着剤を塗布して表紙シートと伴に綴合わせる製本装置及びこれを用いて画像形成装置で印刷したシートを順次束状に集積してその一端縁に接着剤を塗布し、表紙シートと伴に綴合わせて冊子状に製本処理する画像形成システムに係わり、詳細には装置起動時或いは中断後の装置再起動時に装置を有効的に起動する装置改善に関する。

一般にこの種の装置はプリンタ、印刷機などの画像形成装置の端末装置として、画像形成されたシートをページに積重ね、束状に整合した後その端面に接着剤を塗布して表紙シートと綴合わせる整本システムとして広く使用されている。特に最近電子出版などのオンデマンド印刷として、所定の情報の印刷と同時に、これを自動的に綴合わせて表装仕上げする装置が種々提案されている。このようなシステムとして例えば特許文献１には画像形成装置から出力されたシートを自動的に冊子仕上げするシステムが提案されている。同文献には、画像形成装置から出力されたシートを、その排紙口から受取って排紙経路に導き、この排紙経路の下流側に設けたトレイに積載収納し、このトレイ上に集積された水平姿勢のシート束を９０度旋回させて鉛直姿勢で糊付け位置に導いて糊付け処理を施す。そして糊付けされたシート束を排紙経路に設けたインサータから供給した表紙シートと一緒に折り畳んで接着する装置が開示されている。

従来このような特許文献１に開示されているシステムにおいて、シート束をグリッパ手段などで鉛直姿勢に保持したシート束に糊付けする場合には、シート束の下端縁に接着剤を収容した容器を設け、この容器内に配置した塗布ローラに接着剤を含侵させこのローラをシート端縁に沿って走行させることによって糊付けしている。そして接着剤としては熱溶融性（ホットメルト）の接着剤が用いられている。これは接着剤を容器に充填する迄は固形形態でその取扱いが容易であり、容器内に装填した後は液状に溶融してシート束に塗布し、塗布後は固化して接着することが使用上好ましい為である。そこで従来この種の熱溶融性接着剤を使用する装置にあっては、装置起動時に接着剤を収納した容器を内蔵したヒータなどの加熱手段で加熱して容器内が所定の溶融温度に達した後、装置を稼働可能な状態にしている。
特開２００４−２０９８６９号公報

上述のように熱溶融性の接着剤を用いた製本装置では、装置の起動時、或いは用紙詰まりなどの装置トラブル時に装置を再起動する際には容器内で固化した接着剤を加熱溶融して所定の温度に達した後、シートを積載トレイに受け入れるなどのウォーミング動作を行っている。そしてこのウォーミング動作は装置が置かれた環境温度、或いは容器内の接着剤の量、固化程度によって異ならないように容器内の温度が確実に所定の溶融温度に達するまで十分なウォーミング時間に設定している。

従って、装置使用時にはこのウォーミング時間が経過した後で、動作モードの設定、印刷処理、シートの束状集積などの各動作を実行するようにしている。例えば、画像形成装置の排紙口に製本装置を連結したシステムにあっては、通常装置起動時に画像形成部のイニシャライズ動作、シート搬送経路のシート残留検出などと同時に接着剤容器内の残存接着剤の溶融を行い、全てが稼働状態に準備された後、印刷から束集積、塗布位置へのシート束の搬送保持動作をこの順に実行している。このため容器内の接着剤の溶融に時間を要すると、接着剤塗布位置より上流側のシート集積部及び画像形成部も待機状態に置かれ、通常この残留接着剤の溶融に時間を要し、システム装置としての生産性が問題となっている。

そこで本発明は、装置起動時に接着剤を溶融している間に上流側のシート束集積或いは画像形成動作を実行させることによってシステムとしての装置の稼働効率を向上させることが可能な製本装置の提供をその主な課題としている。

本発明は上記課題を解決するために以下の構成を採用したものである。
まず請求項１の発明は、印刷シートを順次搬出するシート搬送経路と、上記シート搬送経路に配置されシートを順次搬出するシート搬送手段と、上記シート搬送手段からのシートを束状に積載する積載トレイ手段と、上記積載トレイ手段からのシート束を所定の接着剤塗布位置に搬送保持するシート保持手段と、上記シート保持手段で保持されたシート束に接着剤を塗布する接着剤塗布手段とを備える。そして上記接着剤塗布手段は、熱溶融性接着剤を溶融する加熱手段を有する容器と、この容器内に配置され上記シート束の端縁に接着剤を塗布する塗布部材と、上記加熱手段で該容器中の接着剤を所定温度に維持する温度制御手段とから構成する。

そこで上記温度制御手段は、装置電源供給時に上記容器中の接着剤が所定の溶融温度に達するように上記加熱手段を制御すると共に、上記シート搬送手段は、上記温度制御手段が接着剤を溶融する間に、上記搬送経路からシートを順次上記積載トレイ手段に搬送して集積するように制御する。これによって、従来は容器内に収納された接着剤を所定温度に溶融するウォーミング時間の後、画像形成、シートの束状集積を実行していたのに対し、時間を要する接着剤の溶融の間にこれらの前工程の動作を実行するようにしたので装置或いはシステムの処理効率を向上させることが出来る。

また、請求項２の発明は、前記シート保持手段を前記温度制御手段が装置電源供給時に、前記加熱手段を制御して容器中の接着剤を溶融する間に、前記積載トレイ手段から積載されたシート束を搬送して前記所定の接着剤塗布位置に搬送保持するように制御する。これによって更に処理効率を向上させることが出来る。

更に、請求項３の発明は、前記シート搬送手段の制御手段を、前記温度制御手段が装置電源供給時に、前記加熱手段を制御して容器中の接着剤を溶融する間に、前記シート保持手段がシート束を前記所定の接着剤塗布位置に搬送保持した後、更に後続するシートを前記シート搬送経路から前記積載トレイ手段に搬出するように制御する。これによって比較的時間を要するシートの束状集積を最初の一連のシート集積に次いで後続する一連のシートを集積することが可能となり、一層処理効率を向上させることが出来る。

また、請求項４の発明は、前記接着剤塗布位置の下流側に表紙シートの供給経路を設け、この供給経路には所定の供給位置から表紙シートを搬送する表紙シート搬送手段を配置し、この表紙シート搬送手段は、前記温度制御手段が装置電源供給時に、前記加熱手段を制御して容器中の接着剤を溶融する間に、表紙シートを所定位置に給送セットするように制御する。これによって、シート束に接着剤を塗布する前に表紙シートを所定位置に給送セットすることとなり、表紙シートに搬送トラブルが発生してもシート束には接着剤が塗布されていないのでトラブル解消の間に接着剤が固化する問題が生じない。

また、請求項５の発明は、シートに画像を形成する画像形成装置と、この画像形成装置からの印刷シートを順次搬出するシート搬送経路と、上記シート搬送経路に配置されシートを順次搬出するシート搬送手段と、上記シート搬送手段からのシートを束状に積載する積載トレイ手段と、上記積載トレイ手段からのシート束を所定の接着剤塗布位置に搬送保持するシート保持手段と、上記シート保持手段で保持されたシート束に接着剤を塗布する接着剤塗布手段とを備える。そして上記接着剤塗布手段は、熱溶融性接着剤を溶融する加熱手段を有する容器と、この容器内に配置され上記シート束の端縁に接着剤を塗布する塗布部材と、上記加熱手段で該容器中の接着剤を所定温度に維持する温度制御手段とから構成する。

そこで上記温度制御手段は装置電源供給時に、上記容器中の接着剤が所定の溶融温度に達するように上記加熱手段を制御すると共に、上記シート搬送手段は、上記温度制御手段が接着剤を溶融する間に、上記画像形成装置からの印刷シートを上記搬送経路から上記積載トレイ手段に順次搬送して集積する制御手段を備える。これによって時間を要する接着剤の溶融の間に、画像形成からシートの束状集積までの各動作を実行することとなり、処理効率を向上させることが出来る。

本発明は、熱溶融性接着剤を溶融する加熱手段を有する容器と、この加熱手段の温度制御手段は装置電源供給時に、容器中の接着剤が所定の溶融温度に達するように加熱手段を制御するのと同時に搬送経路に配置されたシート搬送手段の制御手段は上記加熱手段によって接着剤を溶融する間に、搬送経路からシートを順次下流側の積載トレイ手段に搬送して集積するようにしたものであるから、接着剤の溶融に要する時間内でシートの搬出及びシート束集積など接着剤塗布部の上流側での各動作を並行して実行することが出来るので装置全体の処理効率を高めることができ、特に画像形成装置と製本装置とを連結したシステム装置にあっては画像形成からシート束集積までを先行して実行し、容器内の接着剤が溶融した後速やかに塗布処理を実行することが出来る。このため装置の生産性を向上させることが出来る。

以下図示の製本装置及びこれを含む画像形成システムに基づいて本発明を詳述する。図１は、画像形成システムの全体構成の説明図であり、図２はその要部の説明図である。図１に示す画像形成システムは、シートに順次印刷を施す画像形成装置Ａと、この画像形成装置Ａからの一連のシートを束状に集積して表紙シートと綴じ合わせて表装する製本装置Ｂと、この製本装置に表紙シートを供給するインサータ装置Ｊとから構成されている。

「画像形成装置」
コンピュータ、ワードプロセッサなどのシステムに組み込まれ、一連の文書をシート上に印刷して排紙口１０９から搬出する。レーザプリンタ、インクジェットプリンタその他の印刷手段が採用可能であり、図示の実施例に格段の特徴とする構成はなく、既に公知の種々の印刷その他、画像形成装置の構成が採用可能である。この画像形成装置の一例を図１に基づいて説明すると、画像形成装置Ａは、静電ドラムなどの印刷ドラム１０１と、この印刷ドラム１０１にシートを供給する給紙カセット１０２と、印刷ドラム１０１に画像を形成するレーザなどの印刷ヘッド１０３と、現像器１０４と定着器１０５とから構成されている。そして給紙カセット１０２から給紙経路１０６にシートを供給する。この給紙経路１０６には印刷ドラム１０１が配置され、この印刷ドラム１０１には印刷ヘッド１０３で潜画像が形成され現像器１０４でトナーインクが付着してある。そして印刷ドラム１０１上に形成されたトナー像をシート上に転写し定着器１０５で定着した後、排紙口１０９から排出する。

図示１０８は反転経路で片面に画像印刷されたシートを表裏反転して再び印刷ドラム１０１に導きシートの裏面側に印刷するデュープレックスパスである。図示１１０は画像読取り装置であり、オリジナル原稿が書類（ドキュメント）データであるとき、原稿をセットするガラスプラテンと、このプラテンに沿って往復動するスキャニングキャリッジと、光電変換素子とで通常のスキャナー装置として構成されている。図示１２０は原稿供給送置であり、上記ガラスプラテンに原稿を自動的に供給するため、原稿をスタッカ上にセットし、順次１枚ずつ読取部に供給して原画像を光電変換して前述の印刷ヘッド１０３のデータ貯蔵部に供給する。一方、このデータ貯蔵部には、コンピュータ、ワードプロセッサなどのオリジナルが電子データである外部機器に接続され、これらのプロセッサから原稿データの供給を受ける。尚、図示の画像形成装置Ａはレーザプリンタを示したが、本発明はこれに限らず、インクジェットプリンタ、シルク印刷、オフセット印刷など種々の印刷方式が採用可能である。

「製本装置」
次に製本装置Ｂについて説明すると、図示の装置は前記画像形成装置の排紙口１０９から順次搬出されるシートをページ順に上下に積重ねて束状に部揃いする「集積トレイユニットＣ」と、この部揃え集積されたシート束を次工程の接着剤塗布位置に搬送セットする「束搬送ユニットＤ」と、シート束の一端に接着剤を塗布する「接着剤塗布ユニットＥ」と、上記接着剤塗布位置の下流側に配置された綴合わせ位置に表紙シートを給送セットする「表紙シート搬送ユニットＦ」と、この表紙シートと接着剤を塗布したシート束とを接合する「綴合わせユニットＧ」と、この綴合わせたシート束の周縁を所定量裁断して揃える「裁断ユニットＨ」と、冊子状に製本仕上げしたシート束を収納する「収納スタックユニットＩ」とから構成されている。各構成について以下説明する。

「集積トレイユニット」
図１に示すように前述の画像形成装置Ａの排紙口１０９にはシート搬入経路Ｐ１が連結され、このシート搬入経路Ｐ１は装置中央を横断するパスで構成され水平方向に配置されている。このシート搬入経路Ｐ１の入り口端には後述するインサータ装置Ｊの給紙経路Ｐ２が連接してあり経路切換片３００を介して排紙経路Ｐ３が連結してある。この排紙経路Ｐ３は装置中央を横断する経路Ｐ１に対し装置上方にシートを分岐して案内するように配置され、その排紙口３０１には排紙ローラ３０２（シート搬送手段）、シートセンサＳｅが配置されている。この排紙口３０１の下流側には段差を形成して積載トレイ３０３が略々水平方向に図示のように傾斜して配置されている。

この積載トレイ３０３にはシートの搬送方向後端を規制する後端規制部材３０４と、整合ローラ３０５と、シートガイド３０６が配置されている。整合ローラ３０５は正逆転可能な駆動モータに連結され、シートが排紙口から搬出されるときには排紙方向（図１時計方向）に回転し、シート後端がトレイ上に進入後は、逆方向（図１反時計方向）に回転してシート後端を後端規制部材３０４に突き当て整合する。またシートガイド３０６は図１のように排紙口からのシートをトレイ上に案内し、シートが搬入された後はトレイ３０３に沿ってシートを規制部材に案内するように揺動自在に構成され図示しない作動ソレノイドなどの駆動手段が連結してある。

また積載トレイ３０３にはシートの幅方向左右をサイド基準或いはセンター基準で幅寄せする整合手段が備えられる。この整合手段は図示しないが、例えば左右一対の整合板をトレイ上に幅方向に移動自在に配置し、少なくともいずれか一方の整合板を駆動モータなどで往復移動させシートを所定の基準位置に整合する。特に図示の積載トレイ３０３は図１上下方向に移動自在に装置フレームに支持され、積載したシート束を図示矢印ａ方向に移動し、次いで矢印ｂ方向に移送して後続するグリップ搬送手段４２０（後述のシート保持手段）にシートを転送する。従ってシートを積載する積載位置とこれより所定量下側の降下位置との間で昇降自在に装置フレームに例えばガイドレール部材に嵌合して案内する。そして駆動モータに連結したピニオンと、これに係合したラック３０７をトレイ側に固定する。これによってトレイ３０３は駆動モータで積載位置と降下位置との間で昇降自在に支持されることとなる。

「束搬送ユニット」
上記トレイ手段３０３を積載位置から所定量降下した降下位置に移動した後、このシート束を搬出する束搬送ユニットＤについて説明する。この束搬送ユニットＤはグリップ搬送手段４２０で構成され、積載トレイ３０３から略々水平姿勢で受取ったシート束を９０度旋廻させて鉛直姿勢に偏向し、次いで次工程の接着剤塗布位置（図２Ｘ−Ｘ）にシート束を移送する。この為、グリップ搬送手段４２０は図３に示すように装置フレームに軸４２４で回転自在に支持されたユニットフレーム４２９にクランパ４２１とクランパ４２２を組込んで構成されている。そしてユニットフレーム４２９には扇形ギア４２５が一体に取付けられ、この扇形ギア４２５を装置フレームに取付けた旋回モータＭ５で回転することによって軸４２４を中心に所定回転するようになっている。そこでこのユニットフレーム４２９には一対のクランパが積載トレイ３０３から送り出されたシート束を把持するように可動クランパ４２１と固定クランパ４２２とから構成されている。

このユニットフレーム４２９には左右側枠４２３ａ、４２３ｂがフレーム４２９に対して昇降自在にガイドレール（図示せず）で取付けてあり、この左右側枠４２３に固定クランパ４２２が固定してあり、可動クランパ４２１は軸受４３０に嵌合したロッド４３１に固定してある。そしてこのロッド４３１にはラック４３２が設けてあり駆動モータＭ６に連結したピニオン４３３が噛合してある。従って駆動モータＭ６を駆動すると可動クランパ４２１は図３左右方向に移動するようになっている。またこれらのクランパを取付けた側枠４２３はユニットフレーム４２９に取付けた昇降モータＭ７でピニオン４３５を介して側枠４２３に取付けたラック４３６を図３上下方向に移動する。この昇降モータＭ７は例えばステッピングモータで構成され、電源パルスの供給制御で左右側枠４２３ａ、４２３ｂとこれに担持された固定クランパ４２２と可動クランパ４２１の図２上下（矢印ｄ）方向の位置を制御するようになっている。

従って可動クランパ４２１は駆動モータＭ６で固定クランパ４２２との間にシート束を挟圧及び解除することとなり、この両クランパは昇降モータＭ７で図２矢印ｄ方向に往復移動可能となる。このような構成でこの両クランパで構成されるグリップ搬送手段４２０はシート束に接着剤を塗布する塗布位置（図２Ｘ−Ｘ）にシートをグリップして搬送保持するシート保持手段を構成している。また上記可動クランパ４２１にはシート束と圧接した状態を検知するグリップセンサＳｇが設けてあり、可動クランパ４２１のロッド４３１にはシート束厚さ検知センサＳａ（図示せず）が設けてある。このシート束厚さ検知センサＳａは例えばスライダックセンサで固定グリッパ４２２と可動クランパ４２１との間隔を検出する。

従ってグリップセンサＳｇがシートと接してＯＮしたときの信号でシート束厚さ検知センサＳａの状態（例えば抵抗値）からシート束の厚さを検出することが可能となる。この厚さ検出手段は前記積載トレイ３０３で集積されたシート束の厚さを検出して、後述する（１）接着剤塗布ロールとシート束とのギャップをシート束の厚さに応じて設定する。また（２）表紙シートのセット位置をその送り量をシート束の厚さに応じて調整してシート束が表紙シートのセンターと一致するようにする。また（３）シートの裁断刃の起動位置をシート束の厚さに応じて調節する。など後続する処理動作に使用する。従ってこの厚さ検出手段は例えば排紙口のシートセンサＳｅでシート枚数をカウントし、平均的なシートの紙厚を乗算することで構成するなど種々の厚さ検知方法が採用可能である。

以上から明らかなように、駆動モータＭ６で可動クランパ４２１を、シート束を把持する方向に移動すると固定クランパ４２２に接近してシート束と係合する。この係合でグリップセンサＳｇがＯＮし、その信号から所定量駆動モータＭ６を駆動する。すると可動クランパ４２１はシート束を挟んだ状態で図示しない蓄勢スプリングに蓄力しながら固定クランパ４２２に更に接近して停止する。このときのシート束厚さ検知センサＳａ（図示せず）の出力値からシート束の厚さが検出され、シート束は確実に保持される。この状態で昇汞モータＭ７を駆動するとグリップ搬送手段４２０は図１下方向にシート束を把持した状態で移動する。この位置に接着剤塗布位置Ｘ−Ｘが設定してある。

「接着剤塗布ユニット」
接着剤塗布ユニットＥは、接着剤塗布位置Ｘ−Ｘに配置された接着剤を収容する容器６１と、この容器内に回転自在に取付けられた塗布ロール６２と、この塗布ロール６２を回転駆動する駆動モータＭ８と、上記容器６１をシート束に沿って往復駆動する駆動モータＭ９とから構成される。図４（ａ）にその概念図を示すが、シート束Ｓの下端縁Ｓ１に対し容器６１は短い長さ（寸法）に形成してあり、これに取付けられた塗布ロール６２と伴にシート下端縁Ｓ１に沿って装置フレームに取付けたガイドレール６６（図４（ａ）参照）に支持され移動自在に構成されている。このガイドレール６６に支持された容器６１はこのレールに沿って装置フレームに取付けられたタイミングベルト６４に固定され、このベルト６４には駆動モータＭ９が連結してある。

図示のものは容器６１をシート束の長さより小さく構成し、シートに沿って移動するように構成したが、これはシート束の下端縁Ｓ１の長さより大きいトレイ形状に容器６１を構成し、塗布ロール６２のみが同図左右方向に移動するようにしても良い。そして、この容器６１内には熱溶融性の接着剤が収納され、容器６１内の温度を溶融温度に保持する加熱手段６７ａと、温度制御手段６７ｂが設けられている。容器６１の底部にはヒータなどの加熱素子（図４（ｂ）に示す６７ａ）とサーモスタットなどの温度検出素子６７ｂが埋設されている。そして加熱素子６７ａには電源が接続され、その供給電流は後述する制御ＣＰＵ３６０で接着剤の溶融温度を基準に設定された基準値と温度検出素子６７ｂで検知した検出値（温度）とを例えばコンパレータで比較して常に容器内の温度が基準値と一致するように供給電流を制御するようになっている。そして液状に溶融された接着剤は塗布ロール６２に含浸される。図示の塗布ロール６８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を盛り上がるように形成してシート束に糊を塗布する。従ってこの塗布ロール６２が接着剤塗布部材を構成する。

そこで容器６１はホームポジション位置ＨＰと、シート束の下端に沿って往動作を開始する待機位置ＷＰ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、接着剤を補充する待避位置ＥＰとの間で前記駆動モータＭ９によって往復動する。そして各位置の関係は図４（ａ）に示す位置関係に設定され、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、先行する例えば前記グリップ搬送手段４２０のグリップセンサＳｇのシートグリップ信号でホームポジションから待機位置ＷＰに移動する。この移動と同時に塗布ロール６２は駆動モータＭ８で回転を開始する。

次いで後述の塗布開始指示信号で駆動モータＭ９を回転駆動して左側にガイドレール６６に沿って移動を開始する。この塗布ロール６２はシート束に対し往路（図示左方向移動）ではシート束に圧接してシート端部をバラけさせ、復路（図示右方向移動）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ように偏心カムでシート束との位置関係を調節するように構成されている。そこで駆動モータＭ９はシートのサイズ情報でシート束の一端（図示右端）から他端（図示左端）に移動し、このリターン位置ＲＰで復帰動作をするように制御される。また駆動モータＭ９は待避指示信号でシート束に接着剤を塗布する作動位置から距離を隔てて待避した待避位置ＥＰに移動すると、この待避位置ＥＰに配置された接着剤タンク６５から接着剤の補給を受けるようになっている。

「インサータ装置」
次に上記接着剤塗布ユニットＥで糊付けされたシート束は表紙シートと綴合わせることとなるが、この表紙シートの給送について説明する。画像印刷ユニットＡの排紙口１０９には順次画像形成済みのシートが搬出され、通常はこの排紙口１０９に排紙スタッカが準備される。本発明はこの排紙口１０９に後述する製本装置としてのシート搬入経路Ｐ１が連結され、このシート搬入経路Ｐ１にインサータユニットＢが取付けられる。インサータ装置Ｊはシートをスタックする１段若しくは複数段、図示のものは２段のスタックトレイ２０１と、このスタックトレイ２０１上のシートを１枚ずつ分離するピックアップ手段２０２と、このピックアップ手段２０２からのシートをシート搬入経路Ｐ１に案内する給紙経路Ｐ２とから構成される。

そしてスタックトレイ２０１上にセットされたシートは画像印刷ユニットＡの排紙口１０９から順次搬出されるシートの間にシート搬入経路Ｐ１に供給される。つまり画像印刷ユニットＡから一連のシートが画像形成されて搬出された後、この最終シートの後にスタックトレイ２０１からシートが供給される。従ってスタックトレイ２０１には表紙シートとして厚紙或いはコーティング紙などの特殊シートが準備され、後述する製本装置Ｂからの制御信号でスタックトレイ２０１上のシートはシート搬入経路Ｐ１に搬入される。またスタックトレイ２０１を２段設けたのは、種類の異なる表紙シートを予めスタッカに準備出来るようにしたものであり、選択された１つのスタッカから表紙シートが供給される。上述の画像形成装置から搬出されたシートは製本処理のため後述の集積トレイユニットＣに向けて搬出される。インサータ装置Ｊこの排紙経路に表紙シートを補給する。その為、表紙シートを供給するホッパーと、このホッパーから１枚ずつシートを繰り出す分離機構と、シートを排紙経路に搬送する搬送機構で構成される。尚、図示の実施例に格段の特徴とする構成はなく、既に公知のインサータの構成が採用可能である。

「表紙シート搬送ユニット」
図１のシステムにおいて、シート搬入経路Ｐ１にはインサータ装置Ｊの給紙経路Ｐ２が連結され、集積トレイユニットＣの排紙経路Ｐ３が連なっている。このシート搬入経路Ｐ１には表紙シートの移送経路Ｐ４が経路切換片３００を介して連結されインサータ装置Ｊからの表紙シートを表紙移送経路Ｐ４に導く。この表紙移送経路Ｐ４は製本経路Ｐ５と直交するように交わり、製本経路Ｐ５からシート束と表紙移送経路Ｐ４から表紙シートを逆Ｔ状に接合するようになっている。

この表紙移送経路Ｐ４は上下に所定間隔で対向する上部搬送ガイド６３ａ、６３ｂと下部搬送ガイド６３ｃで構成され、上部搬送ガイド６３ａ、６３ｂは製本経路Ｐ５との交差部を境に右側の第１上部搬送ガイド６３ａと左側の第２上部搬送ガイド６３ｂに区割され左右の搬送ガイドが個別に開閉動するようになっている。そして製本経路Ｐ５と表紙移送経路Ｐ４との交差部に綴合わせ位置１５０が交差空間として形成され、この位置でシート束と表紙シートとが略々逆Ｔ字状に接合される。

そこでこの表紙移送経路Ｐ４には、表紙シートを搬送方向と搬送直交方向でそれぞれ位置合わせするレジスト手段と、このレジスト手段で位置合わせした表紙シートを綴合わせ位置１５０に移送する表紙シート搬送手段が配置されている。まず表紙シート搬送手段は表紙移送経路Ｐ４に配置された搬送ローラ６９で構成され、下部搬送ガイド６３ｃに取り付けられた駆動ローラ６９と上部搬送ガイド６３ａに取り付けられた従動ローラ６９ａとから構成されている。駆動ローラ６９には図示しない駆動モータが連結してある。一方上部搬送ガイド６３ａと従動ローラ６９ａとは駆動ローラ６９に圧接する位置と上方に浮上して離間する位置との間で移動可能にカムレバーなどで装置フレームに取り付けられている。従って上部搬送ガイド６３ａと従動ローラ６９ａとは図示しないカムレバーの駆動モータによって経路中の表紙シートと圧接してこれを図２左側に移送する作動位置と、表紙シートから離間して浮上した退避位置との間で移動可能に構成されている。

そして、この経路には図５に示す整合ユニット７５が設けてある。この整合ユニット７５は段差壁７２ａと表紙シートをニップするニップ爪部材７２とから構成され、表紙シートの搬入方向(図示矢印)と図示の位置関係にしてある。そして上部ペーパーガイド（図示せず）が一体に取付けられ、この整合ユニット７５は固定フレーム７６に図示左右方向（図示の横レジ移動方向）に移動自在に取付けてある。

つまり固定フレーム７６には図示しないガイドレールが設けてあり、このレールに整合ユニット７５が移動可能に嵌合してある。また固定フレーム７６には正逆転可能なステッピングモータが設けてあり、このモータと整合ユニット７５が連結してある。従ってこの駆動モータを駆動することによって整合ユニット７５は図示左右方向に移動自在となる。

そこでニップ爪部材７２は図５に示すように複数設けられ軸７２ｂで回転自在に構成され図示位置では表紙シートをニップしてホールドし、軸７２ｂを図示時計方向に回転するとニップ爪部材７２は起立してシート端縁を段差壁７２ａと共に係止する。軸７２ｂには作動ソレノイド（図示せず）などの駆動手段が連結してある。このニップ爪部材７２は前記シート搬入経路に配置され、作動ソレノイドをオフして倒伏姿勢にすると表紙シートを表紙移送経路に案内し、その後、作動ソレノイドをオンして起立姿勢にするとスイッチバックして逆送する表紙シートを突き当てて停止する。そこで表紙移送経路Ｐ４には上記整合ユニット７５の下流側に逆転ローラ６８が設けられている。このローラ６８は表紙シートと係合する位置と退避して非係合の位置に昇降自在に配置され、揺動自在の支持アームに取付けられている。そしてこのローラ６８には表紙シートを給送方向と反対方向に移送するように駆動モータが連結されている。

また表紙移送経路Ｐ４には図２に示すように複数、図示のものは第１上部搬送ガイド６３ａに複数の搬送ローラ６９が配置され、また整合ユニット７５の上流側には搬送ローラ（入口ローラ）７０が配置されている。この搬送ローラ６９が後述する表紙シート搬送手段を構成し、上記整合ユニット７５で整合されたシートを所定量搬送する。

その構造を動作と共に説明すると、表紙移送経路Ｐ４に進入した表紙シートはセンサＳｉで先端が検出され、搬送ローラ７０及び搬送ローラ６９で送られる。このとき整合ユニット７５のニップ爪部材７２は倒伏した状態で表紙シートを進入させ、また逆転ローラ６８は経路から上方に退避した状態に置かれる。シートの後端がセンサＳｉからの信号で整合ユニット７５を通過する遅延時間の後、搬送ローラ７０及び搬送ローラ６９をシートから退避させる。そこで逆転ローラ６８をシートと係合する位置に降下し、同時にシートと係合する全ての搬送ローラをシートから上方に退避させる。そして逆転ローラ６８を駆動しシートを給紙方向と反対方向に移動する。この時ニップ爪部材７２は作動ソレノイドによって起立した状態にする。するとシートの後端はニップ爪部材７２に係止され、その直後に逆転ローラ６８を停止するのと同時にシートから離間させる。尚この逆転ローラ６８の停止タイミングはセンサＳｉがシート後端を検出した信号から算出する。

そこで作動ソレノイドの電源を断ってニップ爪部材７２を初期姿勢に戻すとシート後端は整合ユニット７５のステップ部(板)とニップ爪部材７２とにニップされる。この状態で整合ユニット７５を給紙方向と直交する方向に移動すると、ニップ爪部材７２にニップされたシートも同時に移動する。そこで整合ユニット７５を移動可能に支持する固定フレーム７６には給紙直交方向に複数のセンサが配置してあり、これらのセンサによってシートの横方向の位置を割り出す。このようなシートの給紙直交方向の位置を割出（整合）した後、搬送ローラ６９及び７０をシートと係合する位置に降下し、次いで全ての搬送ローラはシートと係合され、逆転ローラ６８のみをシートから退避した位置に置く。そこで再び作動ソレノイドをＯＮしてストッパを起立方向に回動し、その後搬送ローラ６９を回転駆動する。するとシートは表紙移送経路Ｐ４を下流側に搬送され、ニップ爪部材７２は初期状態の倒伏姿勢に復帰する。

このように構成された搬送ローラ６９は駆動モータ１０に連結され、制御ＣＰＵ３６０によって制御される。上記のニップ爪部材７２で位置決めされた表紙シートを給送方向と直交する方向に幅寄せする整合動作を実行させ、その後搬送ローラ６９で表紙シートを綴合わせ位置１５０に向けて所定量搬送する。この搬送ローラ６９の制御は、まず制御ＣＰＵ３６０は表紙シートのサイズ（搬送方向長さ）と製本経路Ｐ５から送られるシート束の厚さからシートの中心が綴合わせ位置の中心と一致する搬送量を算出し、その結果に基づいてステッピングモータで構成される駆動モータのステップ数を割り出し、電源パルスを供給する。この場合シートの長さサイズのみから送り量を算出する場合と、シートの長さサイズと前記シート束厚さ検知センサＳａからのシート束の厚さから送り量を算出する場合のいずれかを選択する。

このように表紙シートは表紙移送経路Ｐ４と前記製本経路Ｐ５との交点である綴合わせ位置１５０に搬送され所定位置にセットされる。この綴合わせ位置１５０位置の上部搬送ガイド６３ｂは開閉ガイド板で構成され、製本経路Ｐ５を遮り、表紙シートの上部を案内する位置と、この経路から退避した退避位置との間で移動自在に構成されている。そしてこの搬送ガイド６３ｂは図２に示すように表紙シートを案内した後は、製本経路Ｐ５を開放するように退避する。その構造は装置フレームにカムレバーを設け、このレバーに搬送ガイド６３ｂを固定し、レバーをソレノイド、モータなどの駆動手段で揺動するなど適宜の構成を採用すればよい。

「綴合わせユニット」
上記製本経路Ｐ５と表紙移送経路Ｐ４との交点には綴合わせ位置１５０が形成され、この位置には、バックアップ部材１５１で構成される接合手段と背折りブロック１５５が設けられている。この綴合わせ位置で製本経路Ｐ５からのシート束と表紙移送経路からの表紙シートが逆Ｔ字状に接合される。まず製本経路Ｐ５ではグリップ搬送手段４２０に把持されたシート束に接着剤塗布ユニットＥで下側端縁に糊付けが施され、容器６１は経路外に退避する。これと同時に表紙移送経路Ｐ４では綴合わせ位置１５０に表紙シートがセットされている

シート束はグリップ搬送手段４２０で支持しされ綴合わせ位置１５０に送られると表紙シートはバックアップ部材１５１に支持され、両者は接合する。この状態で左右一対のブロック部材で構成された背折りブロック１５５が互いに離間した位置からシート束の肩部をプレスするように移動し、バックアップ部材１５１と共に冊子処理の背部をプレス整形するようになっている。一方、綴合わせ位置１５０の下流側には製本経路Ｐ５に折りロール１６０が設けられている。この一対の折りロールは互いに圧接及び離間自在に構成され、図示しない圧接スプリングで圧接し、作動ソレノイドで離間するようになっている。そこでこの折りロール１６０を離間させ、前述のグリップ搬送手段４２０で表紙シートとこれに接合されたシート束を製本経路Ｐ５に沿って下流側に下降させる。このシート束の位置をセンサで検出して折りロール１６０を圧接状態にする。次いでクランパ４２１、４２２をシート束から解除して折りロール１６０を搬出方向に回転させシート束を搬出する。この搬出動作でシート束と表紙シートとは互いに冊子状に接合され折り畳まれることとなる。

「裁断ユニット」
上述の折りロール１６０で製本シートは、上記綴合わせ位置１５０の下流側に配置された裁断ユニットＨに送られ、シートの周縁を裁断揃えされる。折りロール１６０の下流には製本経路Ｐ５に回転テーブル１７０が設けられ、シート束を把持して回転する。この回転テーブル下流には裁断刃１７１と刃受けブロック１７２が準備され、裁断刃１７１には裁断モータ１７３が連結してある。図示１７４はシートの裁断縁プレス部材であり、シートの裁断縁を押圧保持する。そこで製本経路Ｐ５に送られたシート束は回転テーブル１７０に挟圧保持され、裁断位置に搬送される。裁断位置ではシート束は裁断縁プレス部材１７４で保持された状態で裁断刃１７１によって裁断される。このように表紙シートと背部を綴じ合わされたシート束は、天部、地部、小口部の順に裁断され、排紙ローラ１７５で収納スタッカ１８０に収容される。

次に上述の装置の制御について説明する。本発明を図１に示すシステム装置について説明する。図６は図１のシステム装置の制御構成を示すブロック図であり、図７は製本動作の実行プログラムのフローチャートを示す。まず図１に示すような画像形成装置Ａと製本装置Ｂとを連結したシステムでは、例えば画像形成装置Ａの制御部にコントロールパネルと、モード選択手段を設ける。そして画像形成装置Ａの制御ＣＰＵ３５０はコントロールパネル３５１から「印刷処理モード」「製本処理モード」「製本・裁断処理モード」の処理選択を入力する。

印刷処理モードでは製本装置Ｂは経路切換片３００でシート搬入経路Ｐ１に搬入された印刷シートを図２に示す表紙移送経路Ｐ４及び排紙経路Ｐ６から後処理装置に搬送し、この後処理装置５０２に設けられたスタッカに収納する。従って印刷シートは製本装置Ｂを通過するのみである。

また製本処理モードが選択されると製本装置Ｂはシート搬入経路Ｐ１から排紙経路Ｐ２に印刷シートを導き、シート集積処理、接着剤塗布処理、表紙シート綴合わせ処理を経て首脳スタッカ１８０に製本済みシートを収納する。また製本裁断モードが選択されると表紙シートと綴合わせたシート束はその綴じ部である背部を除く天部、地部、小口部の各周縁を裁断刃１７１で裁断して仕上げ処理した上で収納スタッカ１８０に収納する。このように製本モード若しくは製本裁断モードが選択されると画像形成装置Ａの制御ＣＰＵ３５０は製本（製本裁断）モードの指示信号と、これと同時に印刷シートのサイズ情報を製本装置に伝達する。これと共に部数情報例えばｎページの印刷処理の時、最後のｎページの印刷が終了したときジョブ終了信号を製本装置の制御ＣＰＵ３６０に転送する。製本装置の制御ＣＰＵ３６０は、製本綴じ制御部３６１と、インサータ制御部３６２と、裁断制御部３６３とで構成され、製本綴じ制御部３６１にはシート搬入経路Ｐ１の搬送ローラ駆動モータと排紙経路Ｐ３の排紙ローラ３０２の駆動モータＭ１と整合ローラ３０５の駆動モータＭ２と、シートガイド３０６の駆動モータＭ３若しくは駆動ソレノイドのドライバ回路が連結してある。

同様に積載トレイ３０３の昇降駆動モータＭ４、グリップ搬送手段、旋回モータＭ５、シート束をグリップ動作する可動クランパ１２１の駆動モータＭ６と、シート束を接着剤塗布位置に移送する昇降モータＭ７のドライバ回路が連結してある。更に、接着剤を塗布する塗布ロールを回転する駆動モータＭ８と、この塗布ロール６８をシート束に沿って移動する駆動モータＭ９のドライバ回路がそれぞれ接続してある。また、表紙シート搬送手段を構成する搬送ローラ６９の駆動モータと逆転ローラ６８の駆動モータ及び整合ユニット７５の整合爪部材７２を搬送直交方向にシフトするステッピングモータも制御ＣＰＵ３６０に連結してある。一方、シート搬入経路Ｐ１のシートセンサＳｉ、排紙口のシートセンサＳｅ、グリップセンサＳｇなど各移動部材に設けた検知センサもその信号を制御ＣＰＵ３６０に伝達するように接続されている。

そこで本発明は、製本装置Ｂの起動時に容器６１内に残留している接着剤が固化している場合に、その溶融に時間を要する。これは常温では固形（固体）で、シートに塗布して接着する際には溶融して液化する性状の接着剤を用いるため、装置起動時には容器６１内の接着剤は固化した状態若しくはゲル状の状態にある。従って、装置起動時には容器６１内の接着剤が完全に溶融され設定された温度に達するまで装置を不作動状態に置く必要がある。この装置のウォーミングアップを制御ＣＰＵ３６０は、製本動作の実行プログラムをＲＯＭ３６５から呼出して図７に示す動作を実行する。

このような構成で装置電源が投入（Ｓｔ１００）されると画像形成装置Ａと製本装置Ｂは予め設定されたイニシャライズ動作を実行する。例えば画像形成装置Ａでは、シートの搬送経路（給紙経路、排紙経路、循環経路など）にシートが残留していないかそれぞれ経路に設けたセンサで検知し、シートが残留している場合はジャム除去の信号を発して処置を促す。また画像形成部の印字ヘッドその他の動作手段が初期位置に設定されているか、それぞれのポジションセンサで検出する。更に給紙カセット１０２に収納されている印刷シートのサイズを検出し、メモリに記憶する。このようなイニシャライズ動作を実行して装置状態が正常な状態にあるか検出する（Ｓｔ１０１）。

一方、製本装置Ｂも同様に各経路Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６にシート或いはシート束が残留していないか各経路に配置したジャムセンサで検出し、残留している場合は警告を発してその除去を促す。また、シート束の集積部、グリップ搬送手段、接着剤塗布手段、綴合わせ手段、裁断手段などの動作手段が正常な状態に位置しているかを検出する（Ｓｔ１０２）。これらのイニシャライズ動作と同時に、製本装置の制御ＣＰＵ３６０は接着剤の容器６１に収納された接着剤が所定の溶融温度に達しているか予め設定した設定温度と温度検出手段６７ｂからの検出値とを比較して、所定温度に達していない場合は、加熱手段６７ａに電源を供給して容器内の温度を上昇させる（Ｓｔ１０３）。容器内の温度が設定温度に達していない場合にも画像形成装置Ａに設けたコントロールパネルからモード選択を受付けるように画像形成装置Ａに対して装置起動許可の信号を発する。

そこで画像形成装置で「製本モード」若しくは「製本・裁断モード」が選択されると（Ｓｔ１０４）、画像形成装置Ａは印刷動作を実行し、排紙口１０９から印刷シートを排出する（Ｓｔ１０５）。製本装置Ｂはこの印刷シートをシート搬入経路Ｔ１から排紙経路Ｔ３に案内し、排紙口３０１から積載トレイ３０３上に搬出する。すると前述の整合ローラ３０５、ペーパガイド３０６及び図示しない整合手段はシートを整合してトレイ上に集積する（Ｓｔ１０６）。この集積動作を繰返し、画像形成装置Ａから印刷のショブエンド信号が転送されると制御ＣＰＵ３６０は積載トレイ３０３を所定量降下させ、トレイ上のシート束をグリップ搬送手段４２０に転送して把持する（Ｓｔ１０７）。そしてグリップ搬送手段はシート束を水平姿勢から鉛直姿勢に旋回して偏向し、接着剤塗布位置Ｘ−Ｘにシート束を搬送セットする（Ｓｔ１０８）。

このシート束のグリップ動作でグリップ搬送手段４２０はシート束の厚さをシート束厚さ検知センサＳａで検出する。次いで制御ＣＰＵ３６０は表紙シートを移送経路Ｐ４から綴合わせ位置に搬送セットする（Ｓｔ１０９）。そこで制御ＣＰＵ３６０は接着剤の容器温度が所定温度に達しているときは塗布ロール６２をホームポジションＨＰから待機位置ＷＰに移動し、駆動モータＭ８を駆動してロールを回転しながら駆動モータＭ９で図４（ａ）右端から左側に移動する（Ｓｔ１１０）。この駆動モータＭ９の制御で塗布ロール６２はシート束の下端に接着剤を塗布する。その後、制御ＣＰＵ３６０は前記グリップ搬送手段４２０の昇降モータＭ７を駆動してシート束を製本経路Ｐ５の下流側に移送する。すると下流側の綴合わせ位置１５０には表紙シートが移送経路Ｐ４にセットされているため、表紙シートとシート束とは逆Ｔ字状に接合される。このとき綴合わせ位置１５０にはバックアップ部材１５１が表紙シートの背面側を支持している。

次いで制御ＣＰＵ３６０は左右一対の背折りブロック１５５を図２の離間した位置から表紙シートを挟圧する位置に移動するとシート束と表紙シートは背部をプレス成形される。この後制御ＣＰＵ３６０はバックアップ部材１５１と背折りブロック１５５とを製本経路Ｐ５から待避させ、グリップ搬送手段４２０でシート束を下流側の折りロール１６０に引き渡す。次いでシート束の裁断及び収納の各動作は、前述の「裁断ユニット」で説明した動作を実行する。一方、制御ＣＰＵ３６０は接着剤の温度が所定の設定温度に到達していないときには、シート束を接着剤塗布位置Ｘ−Ｘに保持し、綴合わせ位置１５０に表紙シートをセットした状態で装置を保持して、接着剤の温度が設定温度に達するのを待つ。

また、制御ＣＰＵ３６０は前記積載トレイ３０３からシート束がグリップ搬送手段４２０に転送された後、前記積載トレイ３０３を集積位置に復帰させ、排紙経路から搬出される後続シートを同様に順次集積する。このように、接着剤を収納した容器６１が設定温度に達するのを待たず、画像形成装置Ａでの画像形成、集積トレイ３０３へのシート集積、グリップ搬送手段４２０でのシート移送、表紙シートの綴合わせ位置への給送セットを順次行うことによって、装置起動時の処理を効率化することが可能となる。

本発明に係わる画像形成システムの全体構成を示す説明図、 図１の装置の要部を示す詳細説明図。 図１の装置のシート保持手段（グリップ搬送手段）の斜視説明図。 図１の装置における接着剤塗布手段の概念構成図を示し、（ａ）は容器の移動状態を、（ｂ）は容器に加熱素子を設けた場合の説明図。 図１の装置における表紙シート移送経路の整合ユニットの構造説明図。 図１の画像形成システムにおける制御部の構成を示すブロック図である。 図６の製本装置Ｂにおける製本動作の実行プログラムの動作フローを示す。

符号の説明

Ａ 画像形成装置
Ｂ 製本装置
Ｊ インサータ装置
Ｐ１ シート搬入経路
Ｐ２ 給紙経路
Ｐ３ 排紙経路
Ｐ４ 表紙シート移送経路
Ｐ５ 製本経路
６１ 容器
６２ 塗布ロール（接着剤塗布手段）
６９ 搬送ローラ（表紙シート搬送手段）
１５０ 綴合わせ位置
３０３ 積載トレイ
３６０ 制御ＣＰＵ（製本装置）
４２０ シート束保持手段（グリップ搬送手段）
４２１ 可動クランパ
４２２ 固定クランパ
Ｘ−Ｘ 接着剤塗布位置
Ｍ６ （グリップ動作）駆動モータ
Ｍ７ （グリップ搬送手段）昇降モータ
Ｍ８ （塗布ローラ回転）駆動モータ
Ｍ９ （容器移動）駆動モータ
Ｍ１０ （表紙シート搬送手段）駆動モータ

Claims (5)

1. 印刷シートを順次搬出するシート搬送経路と、
   上記シート搬送経路に配置されシートを順次搬出するシート搬送手段と、
   上記シート搬送手段からのシートを束状に積載する積載トレイ手段と、
   上記積載トレイ手段からのシート束を所定の接着剤塗布位置に搬送保持するシート保持手段と、
   上記シート保持手段で保持されたシート束に接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、を備えた製本装置であって、
   上記接着剤塗布手段は、熱溶融性接着剤を溶融する加熱手段を有する容器と、この容器内に配置され上記シート束の端縁に接着剤を塗布する塗布部材と、上記加熱手段で該容器中の接着剤を所定温度に維持する温度制御手段と、から構成され、
   上記温度制御手段は、装置電源供給時に、上記容器中の接着剤が所定の溶融温度に達するように上記加熱手段を制御すると共に、
   上記シート搬送手段は、上記温度制御手段が接着剤を溶融する間に、上記シート搬送経路からシートを順次上記積載トレイ手段に搬送して集積する制御手段を備えていることを特徴とする製本装置。
2. 前記シート保持手段は、前記温度制御手段が装置電源供給時に、前記加熱手段を制御して容器中の接着剤を溶融する間に、前記積載トレイ手段から積載されたシート束を搬送して前記所定の接着剤塗布位置に搬送保持するように制御されることを特徴とする請求項１に記載の製本装置。
3. 前記シート搬送手段の制御手段は、前記温度制御手段が装置電源供給時に、前記加熱手段を制御して容器中の接着剤を溶融する間に、前記シート保持手段がシート束を前記所定の接着剤塗布位置に搬送保持した後、更に後続するシートを前記シート搬送経路から前記積載トレイ手段に搬出するように制御することを特徴とする請求項２に記載の製本装置。
4. 前記接着剤塗布位置の下流側には表紙シートの供給経路が設けられ、この供給経路には所定の供給位置から表紙シートを搬送する表紙シート搬送手段が配置され、この表紙シート搬送手段は、前記温度制御手段が装置電源供給時に、前記加熱手段を制御して容器中の接着剤を溶融する間に、表紙シートを所定位置に給送セットするように制御されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかの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装置と、
   この画像形成装置からの印刷シートを順次搬出するシート搬送経路と、
   上記シート搬送経路に配置されシートを順次搬出するシート搬送手段と、
   上記シート搬送手段からのシートを束状に積載する積載トレイ手段と、
   上記積載トレイ手段からのシート束を所定の接着剤塗布位置に搬送保持するシート保持手段と、
   上記シート保持手段で保持されたシート束に接着剤を塗布する接着剤塗布手段と、を備え、
   上記接着剤塗布手段は、熱溶融性接着剤を溶融する加熱手段を有する容器と、この容器内に配置され上記シート束の端縁に接着剤を塗布する塗布部材と、上記加熱手段で該容器中の接着剤を所定温度に維持する温度制御手段と、から構成され、
   上記温度制御手段は、装置電源供給時に、上記容器中の接着剤が所定の溶融温度に達するように上記加熱手段を制御すると共に、
   上記シート搬送手段は、上記温度制御手段が接着剤を溶融する間に、上記画像形成装置からの印刷シートを上記搬送経路から上記積載トレイ手段に順次搬送して集積する制御手段を備えていることを特徴とする画像形成システム。

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