(57)【要約】【課題】シート束を挟持し、回転させて断裁位置に位置決めして断裁する際に、シート束内部に位置ズレを生じることなく、またシート束に挟持痕等のダメージが生じる恐れのない高速で効率的にトリミングすることが可能なシート断裁装置を提供する。【解決手段】シート束を挟持後、所定角度回転させて断裁位置で断裁するシート束挟持部において、シート束を挟持する際にかかる挟力とシート束の平均回転速度もしくは最大回転速度を異なる複数段階から、シート束を構成するシートの密度に基づいて、位置ズレやダメージが発生しない挟力、或いは回転速度を選択して設定する。【選択図】図８
2018095336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート束を所定の挟持力で挟持する挟持手段と、
前記挟持手段が挟持するシート束を構成するシートに応じて、前記所定の挟持力を変更させる制御手段と、
を有することを特徴とするシート束挟持装置。
【請求項２】
前記挟持手段は、前記シート束を挟持しながら所定の回転速度で回転可能なものであって、前記挟持手段が挟持するシート束を構成するシートに応じて、前記制御手段が前記所定の回転速度を変更させること
を特徴とする請求項１に記載のシート束挟持装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記シート束を構成するシートの性質に基づいて、前記所定の挟持力を変更させること
を特徴とする請求項１又は２に記載のシート束挟持装置。
【請求項４】
前記シートの性質は前記シート束を構成するシートの密度であることを特徴とする請求項３に記載のシート束挟持装置。
【請求項５】
前記シートの密度に基づいて、前記所定の挟持力を変更するのに加えて前記所定の回転速度を変更することを特徴とする請求項４に記載のシート束挟持装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記シートの密度が第１の所定値以上である場合には、前記シート束を挟持する挟持力を前記所定の挟持力よりも大きくさせ、前記シートの密度が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値以下である場合には、前記所定の挟持力よりも小さくさせることを特徴とする請求項４又は５に記載のシート束挟持装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記シートの密度が第１の所定値以上である場合には、前記シート束を回転させる回転速度を前記所定の回転速度よりも速くさせて、前記シートの密度が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値以下である場合には、前記所定の回転速度よりも遅くさせることを特徴とする請求項４乃至６に記載のシート束挟持装置。
【請求項８】
前記制御手段は、入力された前記シートの秤量と厚みとに基づいて前記密度を求めることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載のシート束挟持装置。
【請求項９】
前記制御手段は、ユーザにより入力された密度に基づいて前記挟持する力、または前記回転速度またはその両方を制御することを特徴とする請求項４乃至８のいずれか１項に記載のシート束挟持装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記シート束の状態に基づいて、前記所定の挟持力を変更させること
を特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のシート束挟持装置。
【請求項１１】
前記シート束の状態は、前記シート束の厚みであること
を特徴とする請求項１０に記載のシート束挟持装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記シート束を構成するシートの厚みに基づいて前記厚さを求めること
を特徴とする請求項１１に記載のシート束挟持装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２に記載のシート束挟持装置と、
前記シート束挟持装置でシート束を移動させ、断裁位置においてシート束を断裁する断裁手段と、
を有することを特徴とするシート束断裁装置。
【請求項１４】
シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により画像が形成されたシートを束ねて綴じたシート束を形成する綴じ手段と、
請求項１３に記載のシート束断裁装置と
を備えた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、シート束断裁装置およびシート束挟持装置および製本装置に関し、特に束状に集積されたシートの周縁を断裁するシート束断裁装置に係わり、またシート束の挟持後に回転させて断裁位置で断裁する断裁方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、製本処理したシート束の周縁をトリミング断裁するシート束断裁装置が知られている。例えば特許文献１には、画像形成装置から搬出されたシートを部揃え集積して、接着剤を塗布して表紙シート束でくるみ綴じ製本する装置が開示されている。このような製本装置では、製本後のシート束の三方向（天部と地部と小口部；以下同様）の端縁を断裁揃えするシート束断裁装置が用いられている。
【０００３】
これらのシート束断裁装置は、シート束の表紙面と裏表紙面を挟持する一対の挟持部材をモータなどの駆動部で回転させて、挟持されたシート束周縁の天部と地部と小口部を順番に断裁している。このとき、例えば特許文献１に開示されているシート束断裁装置では、シート束に用いられる表紙のシート特性（サイズ、坪量、腰の強さ、摩擦係数）によって回転の速度を異ならせ、シート束の回転時に束に加えられるトルクおよび回転軸周りの慣性モーメントによって生じるシート束へのダメージや位置ズレの抑制を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１５０６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のシート束断裁装置では、シートの特性によってはシートのダメージや断裁位置の位置ずれが生じるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を鑑みてなされたものであり、シート束に応じた適切な挟持が可能なシート束挟持装置、シート束断裁装置および製本装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目標を達成するために本発明は以下の構成を有する。
【０００８】
シート束を所定の挟持力で挟持する挟持手段と、
前記挟持手段が挟持するシート束を構成するシートに応じて、前記所定の挟持力を変更させる制御手段と
を有することを特徴とするシート束挟持装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シート束に応じた適切な挟持が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る画像形成システムの全体構成の説明図。
【図２】図１の装置におけるシート束断裁機構（トリマーユニット）の要部構成の説明図。
【図３】図２のトリマーユニットの断裁手順を示す説明図。（ａ）はシート束を断裁位置に位置決めする状態、（ｂ）は位置決めしたシート束を挟持した状態、（ｃ）は挟持したシート束を断裁位置にセットするため旋回した状態、（ｄ）はシート束端縁を断裁する状態を示す。
【図４】図２のトリマーユニットにおいて断裁のためにシート束を回転した状態を示し、（ａ）は回転によってシート束内にズレが生じる様子を正面から見た概略図、（ｂ）は回転によってシート束に生起する慣性モーメントの説明図である。
【図５】図２のトリマーユニットにおいて断裁のためにシート束を挟持した状態を示し、（ａ）は挟持によってシート束にグリップ痕が生じる様子を正面から見た概略図、（ｂ）は密度の低い用紙を挟持した際にシート束にかかる力の方向を示した概略図、（ｃ）は密度の高い用紙を挟持した際にシート束にかかる力の方向を示した概略図である。
【図６】用紙の密度と挟力および回転速度の関連を示すテーブルデータの一例。
【図７】図１の装置に係る、制御部の構成を示すブロック図。
【図８】図７の制御構成における断裁動作の状態を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
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、本発明に係わる製本装置の全体構成の説明図であり、図２は製本装置の詳細説明図である。
【００１２】
［シート束断裁機構］
まず、図２に従って本発明に係わるシート処理装置であるシート束断裁装置（あるいはシート断裁装置）１００１の要部機構について説明する。図１は製本装置１００２の構成を示し、図２は製本装置に内蔵したシート束断裁ユニット（以下「トリマーユニット」と云う）の要部構成を示している。まずトリマーユニットについて説明し、その後製本装置１００２について説明することとする。
【００１３】
図２において、トリマーユニットは、シート束を保持して回転させるターンテーブルなどのシート束回転部１０と、シート束回転部を所定方向に回転させる駆動部１３（モータなど）と、断裁位置Ｃｐにシート束を保持する断裁縁プレス部１７（加圧機構）と、断裁位置Ｃｐに配置され、シート束を断裁する断裁部（カッタ機構）２０と、上記の断裁位置にシート束を送るフィーダ２５とを有する。シート束回転部１０は、シート束を保持する機能を有することから、シート束保持部１０とも呼ぶ。
【００１４】
シート束保持部１０は、表裏からシート束をグリップ（狭持）して回転可能に保持する回転部材、グリップ部材、ターンテーブルなどで構成する。シート束保持手段１０は、シート束を断裁位置Ｃｐの上流側で回転させて切断縁を断裁位置Ｃｐに臨ませる。図２のシート束保持部１０は、第１回転部材（以下第１グリップ部材という）１０ａと第２回転部材（以下第２グリップ部材という）１０ｂという一対のグリップ部材で構成され、両部材はユニットフレーム１５に回転可能に軸受支持されている。第１グリップ部材１０ａはシート束をニップする方向（挟圧方向）に移動可能（スライダブリーに）に支持され、グリップモータＭｇでシート束を第２グリップ部材１０ｂとの間でニップおよびニップ解除するように構成されている。
【００１５】
第１グリップ部材１０ａには第１回転モータＭｔ１が、第２グリップ部材１０ｂには第２回転モータＭｔ２がそれぞれ連結され、両モータは同一の回転速度で互いに反対方向（たとえば一方が右回転なら他方は左回転）に各グリップ部材を回転するように構成されている。またユニットフレーム１５は、上述の第１、第２グリップ部材１０ａ、１０ｂを搭載した状態で断裁位置Ｃｐに向けて位置移動可能に構成され、フィードモータＭｆとラックピニオン機構でグリップしたシート束を断裁位置Ｃｐ方向に移送する。
【００１６】
断裁縁プレス部１７は、シート束保持部１０で断裁位置Ｃｐに送られたシート束を断裁可能に保持する。この断裁縁プレス部１７は、加圧部材１９とこれを付勢する付勢スプリング（不図示）と、加圧解除部材（牽引部材、スクリューネジ部材など）で構成する。
【００１７】
断裁部２０は、切断刃２２と、カッタ駆動部材とで構成する。図示のものは、板状の切断刃２２と、カッタ作動部材（スクリュー機構）２３と、駆動モータ（カッタモータ）Ｍｃとで構成されている。刃受部材２１は、断裁位置Ｃｐにシート束を挟んで断裁刃２２と対向する位置に配置され、切断刃２２の刃先を損耗しない弾性部材で構成されている。
【００１８】
フィーダ部２５は、シート束保持部１０で断裁位置Ｃｐに向けて姿勢偏向させたシート束を断裁位置Ｃｐに給送する搬送機構、または、切断刃２２をシート束の切断ラインに一致させるように移動するカッタ移動機構のいずれかで構成する。図２においては、後述するようにシート束保持部１０でシート束を回転して姿勢偏向したのちに断裁位置方向に束移動させ、シート束の断裁ラインと切断刃２２を一致させている。
【００１９】
このような構成において、制御部５５（図７を参照して後述する）が、シート束保持部１０と断裁縁プレス部１７と断裁部２０とを制御する概要を、図３を参照して説明する。シート束保持部１０は上流側から送られたシート束Ｓを、切断刃２２を刃受部材２１に宛てた状態でいったん受け止め（図３（ａ））、グリップモータＭｇを駆動し、第１グリップ部材１０ａと、第２グリップ部材１０ｂとの間でニップする（図３（ｂ））。制御部５５は、たとえば搬送路上に設けたセンサでシート束を検知してから所定量搬送することで、シート束がトリマーユニットの所定の挟持位置に達したことを判定できる。また制御部５５はグリップセンサ（例えば第１グリップ部材１０ａに配置したシート接触センサ）からのグリップ信号に応じてモータＭｇを停止させる。この状態でシート束は第１、第２グリップ部材１０ａ、１０ｂで挟持される。
【００２０】
次に制御部５５は、第１回転モータＭｔ１と第２回転モータＭｔ２とを、本例では互いに反対方向に同一速度で回転させる（図３（ｃ））。図示の各モータＭｔ１，Ｍｔ２はステッピングモータで、その回転角度をコントロール可能（例えばＰＷＭ制御）に構成されている。また、両モータＭｔ１，Ｍｔ２の回転速度もモータドライバーに供給するパルス電源のデューティ比で高速度から低速度まで調整可能となっている。なお各モータの回転方向については、挟持したシート束に対してそれぞれのモータが同じ回転方向のトルクを与えるように決められればよく、モータの配置や減速機構に応じて同一方向または反対方向のいずれかとなり得る。
【００２１】
こうして断裁対象の辺が断裁位置に移動するようシート束を回転し、断裁される線が断裁刃２２による断裁位置となるようシート束を移動したなら、断裁刃２２によって切断を行う（図３（ｄ））。
【００２２】
［シート束の位置ずれ］
制御部５５でモータＭｔ１、Ｍｔ２を駆動して第１グリップ部材１０ａと第２グリップ部材１０ｂとの間に挟持したシート束を回転すると、シート束Ｓの内部に位置ズレが発生する。この状態を図４に従って説明する。シート束Ｓを回転部材（グリップ部材）１０で表裏から挟持して、回転部材１０の中心Ｌｏを軸として回転速度Ｒｓで所定角度（例えば９０度、１８０度、２７０度など）回転する。ここで、中心Ｌｏは、シート束の重心付近となることが望ましい。
【００２３】
回転すると、回転部材１０により挟持されたシート束に、図４（ａ）に示すようなズレが発生することがある。これを位置ズレと呼ぶ。位置ズレは、回転の中心Ｌｏがシート束の重心と一致していれば回転軸周りの各シート間の位相のずれである。図４（ａ）にはこの例を示している。一方回転の中心Ｌｏがシート束の重心と一致していなければ、位相のずれに加えて、平行移動成分にもずれが生じる。このシート束Ｓが位置ズレする原因はシート束に作用する慣性モーメント（あるいは慣性モーメントにより生じる見かけの力）の影響によると考えられる。シート束Ｓをグリップ部材１０ａ、１０ｂで回転して、所定角度回転したのちグリップ部材を停止する。すると図４（ｂ）に示すようにＬｏを慣性モーメントが図示のように作用する。中心Ｌｏの対角線方向に最大の慣性モーメントＩｍａｘが、中心Ｌｏで交わる長辺方向（図面左右方向）に慣性モーメントＩｍｉｄｄｌｅが、短辺方向（図面上下方向）に慣性モーメントＩｍｉｎが作用する。このモーメントの差によってシート束に位置ズレが発生する。
【００２４】
このように、図４（ｂ）に示すようにシート中心に位置する回転中心Ｌｏ（グリップ部材の中心）から遠い対角線方向と、回転中心に近い短辺方向では慣性モーメントが異なるため、モーメントが作用している間にはシートを屈曲させる力［＝（Ｉｍａｘ、Ｉｍｉｎ）の差］が発生する。このときシート束内に層形成するシート相互間の摩擦力が屈曲させる力に優るときにはシート束が位置ズレすることがない。そして、回転によってシート束を屈曲させる力（モーメント）よりシート束内に層形成するシート相互間の摩擦力が弱いときには、シート束が崩れて位置ズレが起きる。なお、シート束を構成するシートを剛体として考えた場合、すなわちシートを屈曲させる力については特に考慮しない場合にも、たとえば回転部材１０によるシート束の挟持力が比較的小さく、シート相互間の摩擦力が慣性モーメントによるシートの回転を阻止できない程度に小さければ、やはりシートの位置ズレは生じ得る。
【００２５】
以上よりシート束の位置ズレの発生を抑えるために、次の２つの解決策が考えられ得る。１つは、シート束にかかるモーメントを抑えるために、たとえばシート束の回転速度を遅くする方法である。回転速度を遅くして、かつ停止状態から定常回転に達するまでの時間および定常回転から停止するまでの時間を変えないのであればそれぞれの角加速度の絶対値を小さくでき、シート束に及ぼされるモーメントの絶対値も小さくできる。なお角加速度を小さくしないとしても、回転速度が遅くなることで加速期間（あるいは減速期間）が短縮され、ずれ量は抑制される。そしてもう１つは、シート束にかかるモーメントよりも高い保持力でシート束を保持するために、大きな挟持力でシート束を挟持する方法である。なおここでいうモーメントよりも高い保持力とは、たとえば、シート束にモーメントが作用しても、それに抗する摩擦力を生じさせ、シート間のずれが生じない程度の挟持力のことを指す。
【００２６】
しかし、シート束の回転速度を遅くした場合、トリミングに要する時間が、他の動作（例えば製本綴じ動作）などよりも長くなり、システムの処理効率が落ちてしまう。また一方で、シート束を挟持するときの挟力を大きくした場合、シート束の挟持位置およびその近傍にかかる圧力が高くなるため、グリップ痕等、シート束へのダメージの原因となる虞がある。そこで、挟持するシート束の性状に応じて、両者を選択的に用い、回転速度を遅くする必要がないときは挟力を強くし、挟力を強くできない場合は回転速度を遅くすることによって位置ズレの抑制を行う。
【００２７】
ここでシート束へのダメージ発生について、そのメカニズムを説明する。制御部５５は、第１グリップ部材１０ａと第２グリップ部材１０ｂとの間で、シート束Ｓの所定位置を裏表から挟持する。するとグリップ部材に挟持されるシート束の位置に、図５（ａ）に示すようなダメージ（グリップ痕）が発生することがある。このシート束にダメージが生じる原因は、シート束に作用する圧力の影響と考えられる。シート束Ｓをグリップ部材１０ａ、１０ｂで挟持すると、図５（ｂ）に示すような圧力Ｎがシート束に作用する。このとき、図５（ｂ）に示すようにシートにたくさんの空隙が存在する（シートの密度が低いという）場合、シートが屈曲しやすく、用紙の繊維が折れ曲がって痕として残ってしまう（図５（ｄ））。つまり、シートの密度が高く空隙が少ないシートほどその強度が高く、ダメージが生じにくく、密度が低く空隙が多いシートほど強度も低く、ダメージが生じやすい。一方、図５（ｃ）に示すように密度の高いシートの場合には、シートが屈曲しにくく、ダメージは生じにくい（図５（ｅ））。
【００２８】
また、シート特性を示す指標である密度は、シートの強度以外に平滑性（≒摩擦係数）にも影響する。一般的に、シートの密度が高い場合、平滑性は高い（摩擦係数としては小さい）ことが知られている。以上より、高密度な用紙ほどダメージに強く、位置ズレし易く、低密度なシートほどダメージに弱く、位置ズレし難いことがわかる。
【００２９】
そこで、制御部５５を第１、第２グリップ部材１０ａ、１０ｂに係合するシート束を構成するシートの密度に応じて、高密度なシートでシート束が構成されている場合には、グリップ部材による挟力を強めに設定し、大きな力でシート束を挟持することで位置ズレを抑制する。そして低密度なシートで構成されるシート束については、グリップ部材による挟力を高密度なシートに対する挟力と比較して弱め、挟力を弱めたことによる保持力の不足分を、回転速度を遅くすることで位置ズレを抑制するように構成する。
【００３０】
このため、制御部５５は、シート束保持部１０の第１グリップ部材１０ａの停止位置（グリップセンサからの信号でモータＭｇを停止させるまでの駆動量）を異なる複数段階の１つに選択可能に構成するとともに、シート束保持部１０の回転速度（平均回転速度若しくは最大回転速度）を異なる複数段階の１つに選定可能に構成する。図示の装置は第１、第２グリップ部材１０ａ、１０ｂを回転する第１回転モータＭｔ１と第２回転モータＭｔ２をステッピングモータで構成し、制御部５５で例えばＰＷＭ制御することによってグリップ部材１０ａ、１０ｂの回転速度を変更可能に構成している。
【００３１】
以降は、説明を容易にするため、回転速度の設定を高速度・低速度、挟力を大・中・小として制御する場合を説明する。シート束の位置ズレとダメージについては、シートの密度が影響することは説明した。
【００３２】
図６はダメージが生ずる境界となる挟力を挟力大、挟力中、挟力小に、位置ズレが生ずる境界となる回転速度を高速度・低速度に設定する密度について、高密度（例えば１．０ｇ/ｃｍ３以上）、中密度（例えば０．８ｇ/ｃｍ３〜０．９ｇ/ｃｍ３）、低密度（例えば０．７ｇ/ｃｍ３以下）と定義する。この挟力と密度とは、密度Ｚｘのシートを挟力Ｎｘで挟持するとダメージは起きないが、密度がＺｘよりも小さいシートを挟力Ｎｘで挟持するか、或いは密度がＺｘのシートの挟力がＮｘよりも大きいとシート束にダメージが生ずる限界的な値に設定する。同様に、回転速度についても密度との関係を設定する。またたとえば回転速度は、密度Ｚｘのシートを適切な挟力Ｎｘで挟持し、速度Ｖｘで回転させると位置ズレは起きないが、速度Ｖｘよりも大きな速度で回転させると位置ずれが生じる（あるいは閾値以上の位置ずれが生じる）ような値であって、その上限あるいは上限付近に設定する。
【００３３】
そして、挟持するシート束を構成する各シートの密度は、トリマーユニットの上流側で検出部によって検出するか、入力部５２からオペレータが入力するように構成する。あるいはコンピュータなどから受信するジョブ情報から得てもよい。シートの密度は、各シートの厚さ（mm）と坪量（ｇ/ｍ２）から密度（ｇ/ｃｍ３）＝坪量（ｇ/ｃｍ２）÷厚さ（ｍｍ）×１０００として算出しても良い。なお、シートの密度については、シート束を構成するシートの少なくとも１つを対象に判別するように構成する。複数のシートについて判別する場合には、ワーストケースで判断しても良いし、単一シートの総和を用いても良い。密度の検出部によりシートの密度を得るためには、たとえば赤外線厚みセンサによりシートの厚みを検出し、別に入力された秤量から上記式によって得る方法などが考えられる。あるいは、光の拡散や反射、偏光特性等に基づいてシートの種類（普通紙、厚紙、コート紙など）を判別し、判別した紙種に予め対応付けられた標準的な密度を得る方法なども考えられる。
【００３４】
上述の図６に示した挟力設定値、回転速度とシート密度との対応表は記憶部（ＲＡＭ）５６にデータテーブルとして記憶する。そして断裁動作の実行時に制御部５５は、入力部５２から入力された入力値と記憶部５６から読み出した基準値とを比較して挟力と回転速度を設定する。以上グリップ部材１０ａ、１０ｂを有限な段階で制御する場合を示したが、に示した段階以上に設定することも無段階に設定することも可能である。もちろん図６に示した段階をさらに少なくしたり、あるいは多くしたりすることもできる。
【００３５】
このようにシート束の挟持力を、シートの性状または特性に基づいて変更する。その変更の仕方は、シートの密度が高いほど挟持力を強くし、密度が低いほど挟持力を弱くする。ただし、たとえ密度が高いシートであっても、痕跡を残さないように挟持するにはおのずと挟持力に上限があり、また、シート束を保持するためには下限がある。挟持力はその上限と下限との間で調整される。またシート束の回転速度も、生産性のためには下限があり、シートの剛性には限度があることから上限がある。その間において、シートの密度に応じて密度が高いほど回転速度をより高くし、密度が低いほど回転速度を低くする。もちろん挟持力および回転速度共に、連続的に変化させてもよいが、図６のように段階的に変化させてもよい。また挟持力のみまたは回転速度のみを密度に応じて制御してもよい。また回転速度に代えて角加速度を制御してもよい。またシートの性状として密度を用いたが、印刷用途のシートの密度は紙種によって大きな違いがないと仮定すれば、密度に代えて秤量を用いてもよい。
【００３６】
［製本装置の構成］
次にシート処理部を有する製本装置１００２について図１を参照して説明する。この製本装置１００２はケーシング３０内に印刷シートを束状に集積して部揃えする集積部４０と、この集積部４０からのシート束に接着糊を塗布する接着剤塗布部４３と、接着剤を塗布されたシート束に表紙シートを綴じ合わせる表紙綴じ部４５とから構成されている。
【００３７】
［搬送経路の構成］
各シートの搬送経路について説明すると、ケーシング３０内には画像形成装置１００３の排紙口に連なる搬入口２６を有する搬入経路３１が設けられ、この搬入経路３１から中紙搬送経路３２と表紙搬送経路３４が経路切換フラッパ３６を介して連結されている。そして中紙搬送経路３２には集積部４０を介して製本経路３３が連設されている。製本経路３３は略々鉛直方向に装置を縦断する方向に、表紙搬送経路３４は略々水平方向に装置を横断する方向に配置されている。
【００３８】
製本経路３３と表紙搬送経路３４とは互いに交差（直交）し、その交差部に後述する表紙綴じ部４５が配置されるようになっている。以上のように構成された搬入経路３１は画像形成装置１００３の排紙口に連なり、画像形成装置から印刷シートを受入れる。この場合、画像形成装置１００３からはコンテンツ情報を印刷された印刷シート（中綴じシート）と表紙カバーとして使用するタイトルなどを印刷された印刷シート（以下「表紙シート」と云う）とが搬出される。このように搬入経路３１は中紙搬送経路３２と表紙搬送経路３４とに分岐され経路切換フラッパ３６を介して各印刷シートをそれぞれの経路に振り分け搬送することとなる。
【００３９】
一方、搬入経路３１にはインサータ装置２７が連結してあり、画像形成装置１００３で印刷処理しない表紙シートを給紙トレイ２７ａから１枚ずつ分離して搬入経路３１に供給するように構成してある。このインサータ装置２７は一段又は複数段の給紙トレイ２７ａを備え、このトレイ先端には積載されたシートを１枚ずつ分離して給送する給紙部と、この給紙部の下流側に給紙経路２８が設けられ、この給紙経路は経路切換片２９を介して搬入経路３１に連結している。
【００４０】
また搬入経路３１には搬送ローラ３１ａが、中紙搬送経路３２には搬送ローラ３２ａが、製本経路３３にはグリップ搬送部（シート束搬送部；以下同様）４１と前述したシート束断裁装置（トリマーユニット）と排紙ローラ（排紙部）４８が配置されている。また表紙搬送経路３４には搬送ローラ３４ａが配置され、それぞれ駆動モータに連結されている。
【００４１】
［集積部の構成］
前記中紙搬送経路３２の排紙口３２ｂに配置された集積トレイ４２は排紙口３２ｂからのシートを束状に積載収納する。図１に示すように集積トレイ４２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。
【００４２】
そして排紙口３２ｂからの印刷シートを搬入ガイド４２ｂで集積トレイ上に案内し、正逆転ローラ４２ａで収納する。この正逆転ローラ４２ａは正回転で印刷シートを集積トレイ４２の先端側に移送し、逆回転でトレイ後端（図１右端）に配置された規制部材（不図示）にシート後端を突き当て規制する。また集積トレイ４２には図示しないシートサイド整合部が設けられトレイ上に収納した印刷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からの印刷シートはトレイ４２上に順次積み上げられ束状に部揃えされる。
【００４３】
［グリップ搬送部の構成］
前記製本経路３３には集積トレイ４２からシートを下流側の接着剤塗布位置Ｅに移送するグリップ搬送部４１が配置されている。このグリップ搬送部４１は図１に示すように集積トレイ４２に集積したシート束を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に沿って接着剤塗布位置Ｅに搬送セットする。このため、集積トレイ４２は集積位置（図１実線）から引き渡し位置（図１破線）に移動し、この引き渡し位置で準備されたグリップ搬送部４１にシート束を引き渡すようになっている。
【００４４】
［接着剤塗布部の構成］
前記製本経路３３の接着剤塗布位置Ｅには接着剤塗布部４３が配置されている。この接着剤塗布部４３は図１に示すように熱溶融性の接着剤を収容する糊容器４３ａと、塗布ロール４３ｂと、図示しないロール回転モータとで構成されている。
【００４５】
［表紙綴じ部の構成］
製本経路３３の表紙綴じ位置Ｆ（図２参照）には表紙綴じ部４５が配置されている。この表紙綴じ部４５は図１に示すように背当てプレート４６ａと背折りプレート４６ｂと折りロール４７で構成される。この表紙綴じ位置Ｆには前述の表紙搬送経路３４が配置され、画像形成装置１００３又はインサータ装置２７から表紙シートを給送する。
【００４６】
そして背当てプレート４６ｂは表紙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。この背当てプレート４６ｂに支持された表紙シートに（中紙）シート束が逆Ｔ字状に接合される。そこで背折りプレート４６ｂ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型するため、図示しない駆動部で互いに接近及び離反するように構成されている。また折りロール４７は背折り成型されたシート束を挟圧して表装仕上げする一対のローラで構成されている。
【００４７】
製本され表紙綴じ部で表紙が綴じられたシート束は、その下流にあるシート束断裁装置に搬送されて、図２、図３等で説明したように、挟持された状態で断裁される天部、小口部、地部について順次回転され、断裁される。
【００４８】
断裁位置Ｃｐ（図２参照）の下流側には排紙ローラ（排紙部）４８と収納スタッカ５０が配置されている。この収納スタッカ５０は図１に示すようにケーシング３０に引出状に配置され、装置フロント側（図１紙面手前側）に引出可能に構成されている。装置フロント側に引き出した状態で上面方向から使用者が視認できるようになっている。
【００４９】
一方、前記製本経路３３は表紙綴じ位置Ｆから収納スタッカ５０にシート束を導く排紙経路３３ａを構成し、この排紙経路３３ａに排紙ローラ４８が配置されている。この排紙ローラ４８は一対のローラ対で構成されシート束をニップして収納スタッカ５０に案内する排紙部を構成している。また前記断裁位置Ｃｐの下方には収納スタッカ５０と並列に屑収納ボックス５１が設けられ、切断刃２２で切断した紙片を収納する。
【００５０】
［制御部の構成］
次に上述の装置に於ける制御部５５の構成を図７に基づいて説明する。図１に示すような画像形成装置１００３と製本装置１００２とを連結したシステムでは、例えば画像形成装置１００３に備えられた画像形成装置制御部５３に入力部５２と、モード設定部５４を設ける。制御部にはたとえばＣＰＵが含まれる。そして製本装置１００２の制御部には製本装置制御部（以下単に制御部という）５５を設け、この制御部５５は製本処理実行プログラムをＲＯＭ５７から呼び出して製本経路３３における各処理を実行するＣＰＵを有する。またこの制御部５５には画像形成装置１００３の制御部５３から後処理モード指示信号、ジョブ終了信号、シートサイズ情報その他製本に要する情報及びコマンド信号を受信する。一方前記搬入経路３１、製本経路３３、表紙搬送経路３４には搬送するシート（シート束）を検出するシートセンサ（不図示）がそれぞれ配置されている。そこで制御ＣＰＵ５５には各シートセンサの検出信号が伝達される。制御ＣＰＵ５５は「集積部制御部５５０１」「接着剤塗布部制御部５５０２」「表紙綴じ部制御部５５０３」「断裁部制御部５５０４」「スタック制御部５５０５」をそれぞれ備えている。そして各制御部によってそれぞれの工程が制御され遂行される。そのうち、断裁部制御部５５０４は、図８に示すフローチャートに従って製本処理を実行する。なお断裁部制御部５５０４は製本装置制御ＣＰＵ（制御部）５５によりプログラムを実行することで実現されてもよい。
【００５１】
［断裁動作の説明］
図８に従って断裁動作の手順を説明する。制御部５５は、シート束を挟むときの挟力と回転速度を設定する。この挟力及び回転速度設定は、前述した入力部５２からの入力値または検出部からの検出値でシート束を構成する各シートの性状を取得する（Ｓｔ０１）。このシートの性状値からシート束の密度を設定する（Ｓｔ０２）。このシート束の密度と予め設定され、記憶部（ＲＡＭ）５６に記憶された基準値（例えば図６に示す）とを比較する（Ｓｔ０３）。この挟力および回転速度設定は前述したように、密度が高くダメージを受けにくいときには挟力を高く設定し、密度が低くダメージを受けやすいときには挟力を弱め、かつ回転速度を遅くするように設定する。
【００５２】
制御部５５は、シート束を設定された挟力で挟持する（Ｓｔ０４）。挟持する力は、たとえばステッピングモータが動力源となるので、たとえばグリッピング部材１０ａがシート束に接したことを検知するセンサ等を設け、そこからのステップ数などで制御してもよい。あるいは圧力センサを設けてその出力信号に応じて制御してもよい。制御部５５は、コントロールパネル（入力部）５２などからオペレータが設定した断裁揃えするか否かの決定に従って断裁動作を実行する（Ｓｔ０５）。
【００５３】
断裁動作を実行するとき、制御部５５は断裁量を演算する（Ｓｔ０６）。このとき一方向断裁のときには小口部の断裁量を演算する。また三方向断裁のときには、予め設定された断裁順に従って、断裁量を演算する。断裁量とは、切り落とされる部分の幅である。断裁量の演算は、例えば断裁量は、小口部のときには小口方向の寸法から（シートサイズ−仕上げサイズ＝断裁量）で演算し、その算出値と最小断裁量と最大断裁量を考慮して実行する断裁量を決定する。また、三方向断裁のときには、小口部を同様に算出し、天部と地部の断裁量は、［（シートサイズ−仕上げサイズ）×1／2＝断裁量］で演算し、その算出値と最小断裁量と最大断裁量を考慮して実行する断裁量を決定する。この場合に、最小断裁量は断裁揃えする最低カット幅から設定し、最大断裁量はシートの予約領域から設定し、算出値が最小断裁量より少ないとき、最大断裁量より大きいときには、最小断裁量または最大断裁量を実行する断裁量とする。
【００５４】
制御部５５は、シート束を設定された回転速度で回転する（Ｓｔ０７）。このときの回転方向と回転角度は、予め設定されている。例えば１方向断裁のときには、背部を断裁位置Ｃｐに向けてグリップする構成では、シート束をグリップした後に１８０度回転させて小口部を断裁位置Ｃｐに臨ませる。また三方向断裁のときには背部を断裁位置抜けてグリップする構成では、シート束をグリップした後に９０度回転させて天部または小口部を断裁位置Ｃｐに臨ませる。
【００５５】
そして制御部５５はシート束の回転速度をステップＳｔ０３で指定された速度で回転する。この速度は平均速度（立ち上がり速度、定速度、立ち下がり速度の平均）又は最大速度が設定された速度を超えないようにする。
【００５６】
制御部５５はシート束の姿勢を所定の方向（断裁辺を断裁位置に臨ませる）に偏向すると、シート束を断裁位置Ｃｐにセットする（Ｓｔ０８）。このときシート束の断裁辺縁と断裁刃の断裁ラインとの間が断裁量となるようシート束をセットする。
【００５７】
そして制御部５５は断裁縁プレス部材１７でシート束を押圧する（Ｓｔ０９）。次でカッタモータＭｃを作動して断裁刃２２で断裁を実行する（Ｓｔ１０）。断裁動作の終了後、シート束押圧を解除する（Ｓｔ１１）。
【００５８】
制御部５５は断裁動作の実行後に、残りの縁辺を断裁するときには、ステップＳｔ０７に戻って同様の動作を繰り返し実行する。すべての縁辺の断裁を終了したのち、制御部５５はシート束をトリマーユニットの下流側に搬出する（Ｓｔ１３）。
【００５９】
以上の構成及び制御手順により、本実施形態の製本装置は、シート束を構成するシートの性状たとえば密度に応じて、シート束を挟持する力を制御し、また回転速度を制御する。たとえば、標準的な密度のシートから成るシート束について、密度の閾値を設け、その閾値で区切られた密度の範囲ごとに挟持力と回転速度とを設定しておく。その設定は、より低い密度のシートのシート束については、挟持力をより小さくし、回転速度をより低くする。逆に、より高い密度のシートのシート束については、挟持力をより大きくし、回転速度をより高くする。なお、図６に示すように、回転速度は２段階とし、挟持力は３段階とするように、回転速度と挟持力との段階の数が同じでなくともよい。その場合には、あるシート密度において挟持力または回転速度の一方がその上限または下限に達したなら、いずれか上限または下限までに余裕のある設定項目に関してのみ、その値を変更して設定する。
【００６０】
［実施形態のまとめ］
以上の実施形態に係るシート束断裁装置は以下のようにまとめることができる。すなわち、シート束を回転可能に挟持する挟持部と、その挟持部で挟持され、断裁位置にセットされたシート束の端縁を断裁する断裁部と、制御部とを備えており、その制御部は、挟持部を制御して、シート束の性状に応じた力でシート束を挟持させ、または、シートの性状に応じた回転速度でシート束を回転させ、またはその両方を行わせる。
【００６１】
さらに、シートの性状はシート束を構成するシートの密度であり、制御部は、シートの密度がより高ければ前記シート束を挟持する力をより大きくし、または、前記シートの密度がより高ければ回転速度をより高くするよう挟持部を制御することができる。
【００６２】
さらに、制御部は、入力された前記シートの秤量と厚みとに基づいてシートの密度を求めることができる。
【００６３】
さらに、制御部は、ユーザにより入力された密度に基づいてシート束を挟持する力、またはシート束の回転速度またはその両方を制御することができる。
【００６４】
さらに、制御部は、シートの密度が所定の閾値に満たない場合には、シートの密度が所定の閾値以上の場合に対してシート束を挟持する力をより弱くし、かつシート束の回転速度を低下させることができる。
【００６５】
さらに、制御部は、シートの密度が第１の閾値より低い場合には、前記シートの密度が所定の範囲（第１の閾値以上であり第２の閾値より低い範囲）に収まる場合に対してシート束を挟持する力をより弱くし、かつシート束の回転速度を低下させ、シートの密度が第２の閾値以上の場合には、シートの密度が所定の範囲に収まる場合に対してシート束を挟持する力をより強くすることができる。
【００６６】
以上のように断裁時のシート束の挟持力、またはその挟持力と回転速度とを制御することで、製本装置の断裁処理におけるシート束へのダメージおよび位置ずれを防止すると共に、高い生産性を維持することが可能となる。
【００６７】
あるいは、以上の実施形態に係るシート束断裁装置をシート束挟持装置と把握し、以下のようにまとめることもできる。すなわち、シート束を所定の挟持力で挟持する挟持部と、
挟持部が挟持するシート束を構成するシートに応じて、所定の挟持力を変更させる制御部と、
を有する。
【００６８】
さらに好ましくは、挟持部は、シート束を挟持しながら所定の回転速度で回転可能なものであって、挟持部が挟持するシート束を構成するシートに応じて、制御部が所定の回転速度を変更させる。
【００６９】
さらに好ましくは、制御部は、シート束を構成するシートの性質に基づいて、所定の挟持力を変更させる。
【００７０】
さらに好ましくは、シートの性質はシート束を構成するシートの密度である。
【００７１】
さらに好ましくは、シートの密度に基づいて、所定の挟持力を変更するのに加えて所定の回転速度を変更する。
【００７２】
さらに好ましくは、制御部は、シートの密度が第１の所定値以上である場合には、シート束を挟持する挟持力を所定の挟持力よりも大きくさせ、シートの密度が第１の所定値よりも小さい第２の所定値以下である場合には、所定の挟持力よりも小さくさせる。
【００７３】
さらに好ましくは、制御部は、シートの密度が第１の所定値以上である場合には、シート束を回転させる回転速度を所定の回転速度よりも速くさせて、シートの密度が第１の所定値よりも小さい第２の所定値以下である場合には、所定の回転速度よりも遅くさせる。
【００７４】
さらに好ましくは、制御部は、入力されたシートの秤量と厚みとに基づいて密度を求める。
【００７５】
さらに好ましくは、制御部は、ユーザにより入力された密度に基づいて挟持する力、または回転速度またはその両方を制御する。
【００７６】
さらに好ましくは、制御部は、シート束の状態に基づいて、所定の挟持力を変更させる。
【００７７】
さらに好ましくは、シート束の状態は、シート束の厚みである。
【００７８】
さらに好ましくは、制御部は、シート束を構成するシートの厚みに基づいて厚さを求める。
【００７９】
以上の構成によってもシート束を挟持することによるシート束へのダメージおよび位置ずれを防止すると共に、挟持したシート束の処理に関して高い生産性を維持することが可能となる。
【００８０】
（その他の実施形態）
上述した実施形態においては、シートの密度に応じて挟持力と回転速度の両方を変更する構成としたが、少なくとも挟持力を変更すればシート束へのダメージおよび位置ずれを防止することができるため、回転速度を挟持力が最も弱い状態でシート束を回転することができる回転速度に設定しておけば、回転速度を変更しない構成としても本発明を適用することができる。
【００８１】
また、上述した実施形態においては、シートの密度に応じて挟持力と回転速度を変更する構成としたが、本発明の適用はこれに限らず、シートの表面性やシート束の量、厚さなど、挟持するシート束の特性や状態に応じて挟持力或いは回転速度の少なくともどちらかを変更する構成としたり、シート束の特性によって通常よりも高い挟持力でシート束を挟持する構成としたりしても、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１００１  シート束断裁装置（トリマーユニット）、１００２  製本装置、Ｃｐ  断裁位置、１０  シート束回転部、１０ａ  第１回転部材（第１グリップ部材）、１０ｂ  第２回転部材（第２グリップ部材）、１７  断裁縁プレス部、２０断裁部（カッター機構）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018095336.tif 000009
【図８】
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