(57)【要約】【課題】シート束を平板形状の断裁刃で断裁する際に、断裁負荷を軽減することが可能であり、同時に耐久性に優れ、断裁品位に富んだシート束断裁装置の提供。【解決手段】断裁刃と、この断裁刃を往復動可能に支持するフレーム部材との間に紙載台上のシート束の紙面に対する断裁刃の刃先角度を規制するカム手段を設け、このカム手段を、切断深さに応じて断裁刃の刃先角度を漸減させると共に切断終了時には刃先角度を実質的に零とするカム面で構成することを特徴としている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙載台上のシート束を所定の切断線に沿って一端から他端に徐々に断裁するシート束断裁装置であって、
シート束を積載支持する紙載台と、
平刃形状の断裁刃と、
前記断裁刃を断裁方向に往復動可能に支持するフレーム部材と、
前記断裁刃を往復動する駆動手段と、
を備え、
前記フレーム部材と前記断裁刃との間には、前記紙載台上のシート束の紙面に対する断裁刃の刃先角度を規制するカム手段が設けられ、
このカム手段は、断裁シートの紙面に対する前記断裁刃の刃先角度を、所定角度から切断深さに応じて徐々に減少させ切断終了時には実質的に零とするカム面を有していることを特徴とするシート束断裁装置。
【請求項２】
前記紙載台には、前記断裁刃の刃先と当接する刃受部材が設けられ、この刃受部材は前記断裁刃の刃先に比べて硬度の低い軟質材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート束断裁装置。
【請求項３】
前記カム手段は、
前記フレーム部材と前記断裁刃との、一方に形成された溝カムと、他方に形成されたカムフォロアで構成され、
この溝カムとカムフォロアはシート束の切断線に沿って距離を隔てた位置にそれぞれ左右一対形成され、
この左右一対の溝カムとカムフォロアとは、シート束の紙面に対する前記断裁刃の刃先角度を切断深さに応じて徐々に減少させるように係合していることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート束断裁装置。
【請求項４】
前記左右一対の溝カムは、同一形状のカム面で形成され、
このカム面に対して前記左右一対のカムフォロアは左右係合位置が異なるように係合され、この左右の係合位置の差異で前記断裁刃の刃先角度は、切断深さに応じて漸減することを特徴とする請求項３に記載のシート束断裁装置。
【請求項５】
前記前記左右一対の溝カムは、それぞれ第１カム面と第２カム面を備え、
この第１カム面はシート束の紙面に対する断裁刃の刃先角度を所定方向に傾斜させ、
前記第２カム面は断裁刃の刃先角度を反対方向に傾斜させることを特徴とする請求項４に記載のシート束断裁装置。
【請求項６】
前記カム手段は、前記断裁刃のシート束の紙面に対する刃先角度を切断初期時に１．３度、切断終了時に０度とするカム面を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート束断裁装置。
【請求項７】
前記紙載台には、シートサイズの異なるシート束を所定の基準に一致するように位置決めするシート側縁規制部材が設けられ、
この側縁規制部材は、シート束を前記断裁刃で所定の切断線に沿って一端から他端に徐々に断裁する切断開始点側に配置され、
前記断裁刃を往復動する駆動手段は、前記紙載台上のシートサイズに応じて前記断裁刃を待機位置から切断開始点までの移動速度を高速に、切断開示後の移動速度を低速とするように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート束断裁装置。
【請求項８】
画像形成されたシートを部揃え集積し、このシート束の背部を綴じ合わせる製本綴じ装置と、
前記製本綴じ装置で製本されたシート束の周縁を断裁仕上げするシート束断裁装置と、
から構成され、
前記シート束断裁装置は請求項１乃至６のいずれか１項に記載の構成を有し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】
本発明は製本処理したシート束の周縁をトリミングカットする断裁装置に係わり、一辺を綴じ合わせたシート束を断裁する断裁機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にこの種の断裁装置は、テーブルなどの紙載台にシート束をプレス機構で加圧して保持し、この状態でシート束の周縁を断裁している。このシート束の断裁は例えば製本綴じしたシート束の３方を断裁揃えするトリミングカット、或いはシート束の所定個所を切断して１／２、１／３などに分離切断する装置として広く知られている。
【０００３】
このようにシート束を断裁する際に、シート幅に応じた長さ形状の平板状の断裁刃で切断する場合にこの断裁刃と対向して固定刃を設け、この２つの刃先をハサミ（鋏）状に作用させる切断機構と、断裁刃と対向する位置にマナ板（俎板）状の刃受部材を配置する切断機構がそれぞれ知られている。
【０００４】
例えば特許文献１には、平板形状のギロチン刃でシート束を断裁する装置が開示されている。同文献には紙載台に固定セットしたシート束に対して、距離を隔てた待機位置からギロチン刃を降下させ、シート束を断裁する機構が開示されている。そしてギロチン刃は待機位置から最上紙面に接するまでの間は高速で移動し、シートを切断する際には低速で移動する速度制御も開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には平板形状のギロチン刃でシート束を断裁する際に、刃先角度をシート面に対して所定角度傾斜させて、シート束の一端から他端に徐々に切断する装置が提案されている。この場合には例えばシート束の背綴じ端から小口側に向かって徐々に切断するように断裁刃を傾斜させることによって、切断負荷を軽減することが期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許文献１  特開２００６−２８９５８２号
特許文献２  特開２００７−０６１９６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、シート束を平板形状の断裁刃で断裁する際に、平刃形状の断裁刃の刃先をシート束の紙面に対して所定角度傾斜させることが例えば前掲特許文献２などに提案されている。このような断裁機構では傾斜した刃先と接する固定刃を紙載台側に設け、この固定刃と可動断裁刃とでシートを鋏状に断裁している。
【０００８】
このような固定刃と可動刃でシート束を断裁する場合には、固定可動双方の刃先が緊密に係合しないとシート、特に最下層に位置するシートの切断が困難（切断不良）となる。そこで従来はこの固定刃と可動刃の一方を他方に弾圧するバネなどを設けている。このため固定可動刃相互の噛合関係を緊密に維持するメンテナンスと、刃交換を余儀なくされている。
【０００９】
一方、可動断裁刃に対して紙載台側に刃受面を設け、この刃受け面に刃先が没入することによって最下層シートを切断する刃受け構造も広く知られている。この場合には可動断裁刃の刃先を紙面に対して傾斜させることなく面一状態（例えば水平姿勢）で上下動させている。そして刃受け面をゴム、樹脂などの軟質部材で形成して断裁刃の損耗を防止している。この場合には可動断裁刃はシート束の紙面に均一に接してシート幅方向を同時に切断している。このため可動断裁刃の切断負荷はシート幅サイズに比例して大きくなり、油圧機構などの大型駆動装置で切断している。
【００１０】
本発明者は、可動断裁刃の刃先を切断初期には紙面に対して所定角度傾斜させ、切断終了時には傾斜角度を実質的に零にすることによって固定刃を用いることなく刃受け面で刃受けすることが可能となり、同時に断裁負荷を軽減することが可能との着想に至った。
【００１１】
本発明は、シート束を平板形状の断裁刃で断裁する際に、断裁負荷を軽減することが可能であり、同時に耐久性に優れ、断裁品位に富んだシート束断裁装置の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を達成するため本発明は、断裁刃と、この断裁刃を往復動可能に支持するフレーム部材との間に紙載台上のシート束の紙面に対する断裁刃の刃先角度を規制するカム手段を設け、このカム手段を、切断深さに応じて断裁刃の刃先角度を漸減させると共に切断終了時には刃先角度を実質的に零とするカム面で構成することを特徴としている。
【００１３】
その構成を詳述すると、紙載台上のシート束を所定の切断線に沿って一端から他端に徐々に断裁するシート束断裁装置であって、シート束を積載支持する紙載台と、平刃形状の断裁刃と、断裁刃を断裁方向に往復動可能に支持するフレーム部材と、断裁刃を往復動する駆動手段とを備える。そしてフレーム部材と断裁刃との間には、紙載台上のシート束の紙面に対する断裁刃の刃先角度を規制するカム手段を設け、このカム手段は、切断深さに応じて断裁刃の刃先角度を漸減させると共に切断終了時には刃先角度を実質的に零とするカム面で構成する。
【００１４】
前記紙載台には、断裁刃の刃先と当接する刃受部材を、断裁刃の刃先に比べて硬度の低い軟質材で形成する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、断裁刃と、フレーム部材との間にカム手段を設け、このカム手段を断裁刃のシート紙面に対する刃先角度を、切断深さに応じて漸減させて切断終了時には実質的に零とするカム面で構成したものであるから以下の顕著な効果を奏する。
【００１６】
紙載台上のシート束は、平刃形状の断裁刃を紙面に対して傾斜させて一端から他端に徐々に切断するため、切断負荷を軽減することが出来る。このため断裁動作のために断裁刃を所定ストロークで往復動するための駆動機構を小型でコンパクトに構成することが可能となる。
【００１７】
また、平刃形状の断裁刃は、シート束の切断終了時には刃先角度を実質的に零にするため、断裁刃の刃先は刃受部材で刃受けすることが可能となり、この刃受部材をゴムなどの軟質材で構成することにより、刃先の損耗を軽減することが出来る。これと同時にシート束の断裁品位を長期間安定して保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係わる製本装置を備えた画像形成システムの全体構成図。
【図２】図１のシステムにおける製本装置の詳細説明図。
【図３】図２の装置における断裁部の全体構成の説明図。
【図４】図３の装置における断裁位置の機構説明図。
【図５】図３の装置における刃受部材の構成を示し、（ａ）はその斜視説明図、（ｂ）は刃受部材の領域を変更するシフト手段の説明図。
【図６】図２の装置における断裁手段の動作説明図であり、（ａ）は断裁刃が待機ポジションにある状態を示し、（ｂ）は断裁刃が断裁ポジションにある状態を示し、（ｃ）は断裁状態を示す斜視図。
【図７】図２の装置における断裁手段の動作説明図であり、
【図８】（ａ）は天部の断裁状態を示し、（ｂ）は地部の断裁状態を示し、（ｃ）は小口部の断裁状態説明図。
【図９】図２の装置における制御手段の構成を示すブロック図。
【図１０】図２の装置における断裁動作の手順を示すフローチャート。
【図１１】図２の装置における断裁動作の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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に示す画像形成システムは、順次シート上に画像形成する画像形成装置Ａと、この画像形成装置Ａの排紙口１４に連接され画像形成されたシートを束状に部揃えして製本綴じた後、この製本シート束を切断処理する製本装置Ｂとから構成される。図１の装置は更に製本装置Ｂの下流側に後処理装置Ｃを備えている。
【００２０】
［画像形成装置の構成］
画像形成装置Ａは、図１に示すように複写機、プリンタ、印刷機など種々の構造のものが採用可能であるが静電印刷装置を図示する。この画像形成装置Ａはケーシング１内に給紙部２と、印字部３と、排紙部４と制御部とが内蔵されている。給紙部２にはシートサイズに応じた複数のカセット５が準備され、制御部から指示されたサイズのシートが給紙経路６に繰り出される。この給紙経路６にはレジストローラ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印字部３に給送する。
【００２１】
印字部３には静電ドラム１０が設けられ、この静電ドラム１０の周囲には印字ヘッド９、現像器１１、転写チャージャ１２などが配置されている。そして印字ヘッド９は例えばレーザ発光器などで構成され、静電ドラム１０上に静電潜像を形成し、この潜像に現像器１１でトナーインクを付着し、転写チャージャ１２でシートに印刷する。この印刷シートは定着器１３で定着され排紙経路１７に搬出される。排紙部４には上記ケーシング１に形成した排紙口１４と排紙ローラ１５が配置されている。尚図示１６は循環経路であり、排紙経路１７からの印刷シートをスッチバック経路で表裏反転した後再びレジストローラ７に送り、印刷シートの裏面に画像形成する。このように片面若しくは両面に画像形成された印刷シートは排紙口１４から排紙ローラ１５で搬出される。
【００２２】
尚図示２０はスキャナユニットであり、上記印字ヘッド９で印刷する原稿画像を光学的に読み取る。その構造は一般的に知られているように原稿シートを載置セットするプラテン２３と、このプラテン２３に沿って原稿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。また図示のものは原稿シートを自動的にプラテンに給送する原稿送り装置２５がプラテン２３上に装備してある。
【００２３】
［製本装置の構成］
次に、図２に基づいて画像形成装置Ａに付設された製本装置Ｂについて説明する。この製本装置Ｂ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手段５５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手段６０とから構成されている。
【００２４】
［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、上記ケーシング３０内には画像形成装置Ａの排紙口１４に連なる搬入口３１ａ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が連接され、表紙搬送経路３４には後処理経路３８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。
【００２５】
上記製本経路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手段６０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は前記画像形成装置Ａの排紙口１４に連なり、画像形成装置Ａから印刷シートを受入れる。この場合画像形成装置Ａからはコンテンツ情報を印刷された印刷シート（中紙シート）Ｓ１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）Ｓｈ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。
【００２６】
一方、上記搬入経路３１にはインサータ装置２６が連結してあり、画像形成装置Ａで印刷処理しない表紙シートを給紙トレイ２６ａ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２６は１つ若しくは複数段の給紙トレイ２６ａ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手段と、この給紙手段の下流側に給紙経路２７が設けられ、この給紙経路２７は経路切換片２８を介して搬入経路３１に連結している。また上記搬入経路３１には搬送ローラ３１ｂが、中紙搬送経路３２には搬送ローラ３２ａが、製本経路３３にはグリップ搬送手段４７と後述する束姿勢偏向手段６４と排紙ローラ（排紙手段）６７が配置されている。
【００２７】
また表紙搬送経路３４には搬送ローラ３４ａが、後処理経路３８には搬送ローラ３８ａがそれぞれ配置され、それぞれ駆動モータに連結されている。尚図３に示す３４ｇは表紙搬送経路３４の可動ガイドであり、後述する表紙綴じ位置Ｆの左右に一対配置され、この表紙綴じ位置Ｆに給送される表紙シートＳｈの上流側と下流側をそれぞれ案内する。またこの一対の可動ガイド３４ｇは表紙綴じ位置Ｆから上方に退避（表紙綴じ処理時）するように図示しない駆動モータに連結されている。
【００２８】
［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４１は排紙口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。そして排紙口３２ｂからの印刷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は正回転で印刷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）に配置された規制部材４３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手段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。
【００２９】
上記集積トレイ４１には図示しないシート束厚さ識別手段が配置され、トレイ上に集積されたシート束の厚さを検出するようになっている。その構成は例えばトレイ上に最上シートと接する紙触片を設け、この紙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ことが出来る。この他シート束厚さ識別手段としては例えば排紙センサＳｅ３から集積トレイ上に搬出されるシートを検出し、このセンサからの信号を計数するカウンタを設け、画像形成装置Ａからのジョブ終了信号で計数したシートの総枚数に平均的な紙厚さを乗ずることによってシート束の厚さを識別することが出来る。
【００３０】
［シート束搬送手段の構成］
前記製本経路３３には上記集積トレイ４１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手段４７が配置されている。このグリップ搬送手段４７は図２に示すように集積トレイ４１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４１は集積位置（図２実線）から引き渡し位置（図２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手段４７にシート束を引き渡すようになっている。
【００３１】
［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には接着剤塗布手段５５が配置されている。この接着剤塗布手段５５は図２に示すように熱溶融性の接着剤を収容する糊容器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。糊容器５６には接着剤の残量を検出する糊センサ５６Ｓが配置されている。図示の糊センサ５６Ｓは接着剤の温度センサを兼用し、糊容器５６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。
【００３２】
また、糊容器５６には電熱ヒータなどの加熱手段（不図示）が埋設してある。そしてこの糊センサ５６Ｓと加熱手段は後述する制御ＣＰＵ７５に結線され、糊容器５６内の接着剤を所定の溶融温度に温度調整する。また上記塗布ロール５７は耐熱性の多孔質材で構成され、糊を含侵してロール周囲に糊の層が盛り上がるように構成されている。そして糊容器５６はシート束に沿ってホームポジションから所定ストロークで往復動し、その往復動の過程で糊容器５６内の塗布ロール５７でシート束の端縁に接着剤を塗布する。
【００３３】
［表紙綴じ手段の構成］
上記製本経路３３の表紙綴じ位置Ｆには表紙綴じ手段６０が配置されている。この表紙綴じ手段６０は図２に示すように背当プレート６１と背折プレート６２と折ロール６３で構成される。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Ａ又はインサータ装置２６から表紙シートを給送する。そこで背当プレート６１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。この背当プレート６１に支持された表紙シートＳｈに（中紙）シート束Ｓ２が逆Ｔ字状に接合される。そこで上記背折プレート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ため、図示しない駆動手段で互いに接近及び離反するように構成されている。また上記折ロール６３は背折り成形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。
【００３４】
［シート束送り手段（束姿勢偏向手段）の構成］
上記折ロール６３の下流側にはシート束を断裁位置Ｇに位置決めセットする束姿勢偏向手段６４と、シート束の周縁を断裁する断裁手段６５が配置してある。図示の束姿勢偏向手段６４はシート束の天地方向を偏向する。この束姿勢偏向手段６４は表紙綴じ位置Ｆから表装されたシート束を所定姿勢に偏向して下流側の断裁位置Ｇに給送する。
【００３５】
このため束姿勢偏向手段６４は前記折ロール６３から送られたシート束を把持して回転するグリップ回転部材６４ａ、６４ｂを備える。図３に示すようにこのグリップ回転部材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。このユニットフレーム６４ｘに製本経路３３を挟んでグリップ回転部材６４ａ、６４ｂがそれぞれ回転自在に軸受支持され、一方の可動側のグリップ回転部材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。そして各グリップ回転部材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Ｍｔ１、Ｍｔ２が設けられている。また可動側のグリップ回転部材６４ｂには図３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。この製本経路３３がシート束を断裁位置Ｇに給送する移送経路を構成している。
【００３６】
従って製本経路３３（移送経路；以下同様）内に導かれたシート束は、左右グリップ回転部材６４ａ、６４ｂ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１８０度旋回して小口部を下側に下流側の排紙ローラ６８Ｒに送る。またシート束を順次９０度ずつ回転して下流側の断裁位置Ｇに天部・地部・小口部をそれぞれ下側に偏向させシート束の周縁３方向を断裁するトリミングカットが可能となる。
【００３７】
なお、上記可動側のグリップ回転部材６４ｂにはグリップセンサ（図示せず）が設けられ、左右のグリップ回転部材６４ａ、６４ｂ間にシート束が確実にグリップされたのを検知し、この検知後グリップ回転部材６４ａ、６４ｂ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６４ｘは昇降モータＭａによってシート束を製本経路３３に沿って上下昇降させることが出来るようになっている。これはシート束周縁をトリミングカットする際に、断裁位置Ｇにシート束を搬送セットし、その送り量で断裁位置Ｇにおける断裁幅（カット量）を設定するためである。
【００３８】
［断裁機構の構成］
上記束姿勢偏向手段６４の下流側の断裁位置Ｇには、シート束の周縁を断裁仕上げする断裁機構が配置されている。この断裁機構は、断裁位置Ｇにシート束をバックアップ支持するバックアップ手段と、これにシート束を加圧する断裁縁プレス手段と、断裁手段で構成されている。
【００３９】
上記「バックアップ手段」は、束姿勢偏向手段６４から送られたシートを支持する紙載台６６と、刃受け部材６７で構成され、紙載台６６は次の加圧部材６５ｂと対向し、刃受け部材６７は断裁刃６５ｘとシート束を介して対向する位置に配置されている。特に図示の刃受け部材６７は図４に示すように後述する断裁刃６５ｘとシート（束）を挟んで対向配置され、装置フレーム（不図示）に位置移動可能に支持されている。
【００４０】
図示の刃受部材６７は円柱形状に形成され、その外周面は３つのエリア６７ａ、６７ｂ、６７ｃに分割され、エリア６７ａ、エリア６７ｂが第１刃受け領域を、エリア６７ｃが第２刃受け領域を形成している。そしてシート束の天部を断裁するときはエリア６７ａが、地部を断裁するときはエリア６７ｂが、小口部を断裁するときはエリア６７ｃが断裁刃の刃先と当接するように区割されている。この円柱形状の刃受部材６７はその軸心に設けられた回転軸６７ｘを装置フレームに軸支持され、図示しない制御モータで位置制御される。
【００４１】
上記「断裁縁プレス手段」は、加圧部材６５bで構成され、この加圧部材６５bはシート束の厚さ方向に移動可能に装置フレームに支持され、図示しない加圧機構（例えば付勢スプリング、加圧モータ等）に連結されている。そして製本経路３３にシート束が搬入されたタイミングで加圧機構が作動し、紙載台６６との間でシート束を挟圧保持する。
【００４２】
［断裁手段の構成］
本発明は、上述のように製本経路３３の断裁位置Ｇにセットされたシート束を断裁刃６５xで次のように断裁することを特徴としている。図８に概念図を示すように断裁刃６５xを平刃形状の刃先で構成する。そしてこの断裁刃６５xを紙載台６６の紙面６６Sに対して所定角度（θ１）傾斜させる（図５（ａ）参照）。
【００４３】
図４に示すように上記構成の断裁刃６５ｘを、紙載台６６上方の待機ポジションＷｐから切断ポジションＣｐに下降移動するようにカッタ駆動機構ＣＭに連結する。このカッタ駆動機構を次のように構成する。
【００４４】
断裁刃６５ｘの刃先角度θ（シート表面に対する平刃形状の刃先角度；以下同様）を、所定角度から切断深さに応じて徐々に減少させる。これによって所定厚さのシート束を、その一端から他端に向けて徐々に切断することとなり、刃先に及ぶ先端負荷を軽減することが可能である。そこで、この刃先角度θを切断深さに応じて徐々に減少させ切断終了時には実質的に「ゼロ」とすることによって、刃先は刃受け面（刃受け部材６７の表面）に面一状態で当接する、従って刃受け面に生ずる切断痕は浅く、刃受け部材６７の損耗を軽減することが可能である。
【００４５】
このためのカッタ駆動機構について図５を参照して説明する。断裁刃６５ｘと装置フレーム（フレーム部材）との間にはカム手段９０が配置される。図示の装置は装置フレーム（不図示）にカムフォロア（カムピン）９５、９６が固定配置されている。一方、断裁刃６５ｘはカムプレート９１にビスなどの固定手段で一体的に取付けられている。このカムプレート９１にはカムフォロア（以下「カムピン」という）９５、９６に係合する溝カム９２、９３が設けられている。この溝カム９２、９３とカムピン９５、９６はシート束の切断線に沿って距離Ｌｘを隔てた位置に、左側にカムピン９５、溝カム９２が、右側にカムピン９６、溝カム９３が、それぞれ配置され、左右一対形成されている。
【００４６】
従って断裁刃６５ｘは、カムプレート９１を介して装置フレームのカムピン９５，９６に支持されている。そして左右の溝カム９２、９３には、それぞれ第１カム面９２ａ、９３ａと第２カム面９２ｂ、９３ｂが形成されている。この各溝カム９２，９３と傾斜した傾斜カム９２ａ、９２ｂ及び９３ａ、９３ｂで構成され（図５（ａ）参照）、カムピン９５，９６との係合位置は、図５（ａ）に実線で示す第１待機位置のとき第１カム面９２ａ、９３ａとカムピン９５、９６とは刃先角度「＋θ１（約１．３°）」で右上がり傾斜を形成するように嵌合されている。また第２カム面９２ｂ、９３ｂとカムピン９５、９６とは図４（ａ）に鎖線で示す第２待機位置のとき刃先角度「−θ１（約マイナス１．３°）」で左上がり傾斜を形成するように嵌合されている。
【００４７】
また、上記第１カム面９２ａ、９３ａと第２カム面９２ｂ、９３ｂとは、それぞれ断裁刃６５ｘの刃先が図４（ａ）下側に降下する（切り込み深さ方向）に従って刃先角度が漸減し、同図に示す下死点Ｄｙでは実質的にゼロとなるように形成されている。つまり第１、第２カム面９２ａ、９３ａ、９２ｂ、９３ｂは断裁刃６５ｘが上死点Ｄｘのときには刃先角度θ１を所定角度（図示のものは±１．３°）に構成し、下死点Ｄｙでは刃先角度θは実質的にゼロとなるようにカム曲線が形成されている。
【００４８】
上述のようにフレーム部材（カムピン９５、９６）に支持された断裁刃６５ｘとカムプレート９１は図４（ａ）で右側に移動すると、第１カム面９２ａ、９３ａに沿って上死点Ｄｘから下死点Ｄｙに下降し、このとき刃先角度θは＋１．３°からゼロ度に変位する。また同図で左側に移動すると断裁刃６５xは第２カム面９２ｂ、９３ｂに沿って上死点Ｄｘから下死点Ｄｙに下降し、このとき刃先角度θは−１．３°からゼロ度に変位する。
【００４９】
そこでカムプレート９１には、図４（ａ）で第１待機位置（実線）から右側にスライド移動し、同様に第２待機位置（実線）から左側にスライド移動する駆動機構に連結されている。この駆動機構は同図（ｂ）に示すように正逆転モータＭＣと、駆動軸９７で構成されている。正逆転モータ（カッタモータ）ＭＣは、例えばパルスモータで構成され、伝動機構９８（ベルト、歯車など）で駆動軸９７に連結されている。この駆動軸９７はカムプレート９１の左右動方向に並行に配置されたスクリュシャフトで構成され、このスクリュシャフトに螺合された駆動ピン９９にカムプレート９１の係合溝９４が嵌合されている。従って正逆転モータＭＣで駆動軸９７を正逆回転すると駆動ピン９９が同図左右方向に移動する。するとこの駆動ピン９９に嵌合したカムプレート９１は断裁刃６５ｘと一体に左右動することとなる。
【００５０】
上記正逆転モータＭＣには図示しない駆動回路（ドライバ回路）が設けられ、このドライバ回路は、断裁刃をホームポジションＨＰから待機位置Ｗｐ（図示の装置は両位置が同一）に移動する。この待機位置Ｗｐは断裁するシート束の厚さ情報に基づいてシート紙面から所定距離ｄ（図４参照）離れた位置に設定され、この位置に断裁刃を移動する。この待機位置は後述するようにシート束の天部を断裁するときは第１断裁位置Ｗｐ１に、地部を断裁するときは第１断裁位置Ｗｐ２にカムプレート９１を移動待機させる。そしてドライバ回路は。この待機位置からシート束の断裁開始位置（図５（ａ）に示すＣsｐ）に到達するまでは高速で移動し、この断裁開始位置に到達した後は低速で移動するように速度制御される。
【００５１】
この断裁開始位置Ｃspはシートの断裁方向長さによってタイミングが異なる。このため、紙載台６６にはシートの端縁を所定の基準位置に一致させるシート側縁規制部材６６Ｓが設けられている。この規制部材６６Ｓにシート側縁を突当規制してこの位置を基準に切断を開始するように構成されている。従って断裁開始点はシート幅サイズに関係なく、シート厚さ情報に基づいて設定される。尚、本発明にあって待機位置Ｗｐは、断裁刃のホームポジション（初期位置）に設定する場合を示したが、この待機位置Ｗｐを断裁刃のホームポジションと異なる位置に設定しても良い。
【００５２】
次に、シート束の地部Ｓｂを断裁するときには、正逆転モータＭＣを図示しないエンコーダで回転制御して、カムプレート９１を図７（b）の左限位置に移動する。すると装置フレームに支持されたカムピン９５、９６に嵌合されたカムプレート９１と断裁刃６５ｘは左限位置に移動する。このときカムプレート９１と断裁刃６５ｘは溝カム９２、９３の第２カム面９２ｂ、９３ｂに倣って第２待機位置（上死点Ｄｘ）に位置付けられる。この第１待機位置Ｗｐ１では刃先角度θ１は所定角度（θ１＝−１．３°）に傾斜設定される。
【００５３】
この状態から、正逆転モータＭＣを先と逆方向に回転し、駆動ピン９９を図７（b）矢示方向に移動する。するとカムプレート９１及びこれと一体の断裁刃６５xは同図右側に移動しながらカムピン９５、９６に嵌合支持された溝カム９２、９３の第１カム面９２ａ、９３ａに倣って下降する。同図（ｃ）は断裁開始点Ｃspを示し、このとき刃先角度θ２は初期角度から若干小さい角度に（θ２＜θ１）となるようにカム面が構成されている。そして同図（ｄ）は断裁終了ポジションＣｐの状態を示し、断裁刃６５ｘは下死点Ｄyに達する。このとき刃先角度θ４は実質的に「ゼロ」となるようにカム面が構成されている。
【００５４】
［シート束の排紙構造］
上記断裁位置Ｇの下流側には排紙ローラ（排紙手段）６８Ｒと収納スタッカ６８が配置されている。この収納スタッカ６８は図２に示すようにシート束を立位姿勢で収納するようになっている。そしてこの収納スタッカ６８は図１に示すようにケーシング３０に引き出し状に配置され、装置フロント側（図１紙面手前側）に引き出し可能に構成されている。尚図示６８Ｓｆは満杯検出センサであり、収納スタッカ６８に収納されるシート束の満杯状態を検出して、オペレータにその除去を警告する。
【００５５】
［後処理装置の構成］
上述の製本装置Ｂには後処理装置Ｃが配置され、この後処理装置Ｃは前記表紙搬送経路３４に連なる後処理経路３８が設けられ、この後処理経路３８にステップルユニット、パンチユニット、スタンプユニットなどの後処理機器が配置され、画像形成装置Ａからの印刷シートを、表紙搬送経路３４を介して受け取り、この印刷シートにステップル処理、パンチ処理、捺印処理を施し排紙トレイ３７に搬出する。また、このような後処理を施すことのない画像形成装置Ａからのシートを排紙トレイ３７に収納するようになっている。
【００５６】
［制御手段の構成］
次に上述の装置における制御手段の構成を図７に基づいて説明する。同図は制御ブロック図であり、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に備えられた制御ＣＰＵ７０にコントロールパネル７１と、モード設定手段７２を設ける。そして製本装置Ｂの制御部には制御ＣＰＵ７５を設け、この制御ＣＰＵ７５は製本処理実行プログラムをＲＯＭ７６から呼び出して製本経路３３における各処理を実行する。
【００５７】
またこの制御ＣＰＵ７５には画像形成装置Ａの制御ＣＰＵ７０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Ｓｅ１乃至Ｓｅ６が図２にそれぞれ図示する位置に配置されている。そこで制御ＣＰＵ７５には各シートセンサＳｅ１乃至Ｓｅ６の検出信号が伝達され、制御ＣＰＵ７５は「集積部制御部７５ａ」「接着剤塗布手段制御部７５ｂ」「表紙綴じ手段制御部７５ｃ」「断裁制御部７５ｄ」「スタック制御部７５ｅ」と「接着剤温度制御部７９」をそれぞれ備えている。
【００５８】
上記断裁制御部７５ｄは、前述の束姿勢偏向手段６４と断裁刃６５ｘと断裁縁プレス手段６５ｂを制御するようにそれぞれの駆動モータのドライバ回路に結線されている。つまり束姿勢偏向手段６４に装備されている前述の昇降モータＭａと旋回モータＭｔ１、Ｍｔ２と、グリップモータＭｇのドライバ回路に結線されている。また断裁刃６５ｘに装備されているカッタモータＭｃのドライバ回路と、断裁刃のポジションセンサ（不図示）に結線連れている。また断裁縁プレス手段６５の加圧部材６５ｂを加圧設御する図示しない駆動モータのドライバ回路に結線されている。これと共に断裁制御部７５ｄは刃受部材６７のシフトモータＭＳのドライバ回路に結線され、同時にエンコードセンサＥＳの検知信号を受信するように結線されている。
【００５９】
［断裁動作の説明］
上述の制御ＣＰＵ７５の制御動作について説明する。図８は断裁動作のフローチャートである。表紙綴じ位置Ｆでシート束の綴じ動作が完了すると制御ＣＰＵ７５はモード設定手段７２で「断裁モード」が選択されているか否か判断する（Ｓｔ０１）。断裁モードに設定されている場合にはグリップ搬送手段４７をシート束から解除して初期位置に復帰させる。このとき断裁刃６５ｘを切断ポジションＣｐに位置付けて落下するシート束を受け止める（Ｓｔ０２）。この状態で可動グリップ回転部材６４ｂを待機位置からシート把持位置に移動して、そして回転部材６４ａとの間でシート束をニップ保持する（Ｓｔ０３）。
【００６０】
次いで制御ＣＰＵ７５は断裁刃６５ｘを第１待機位置Ｗｐ１に移動する。この移動はカッタモータＭｃを所定量回転させてカムプレート９１が図６（ａ）の状態（天部断裁動作）に移動待機させる。その後回転部材６４ａ、６４ｂを９０度旋回してシート束の天部が下端となるように偏向する（Ｓｔ０４）。このシート束の姿勢偏向の終了信号で制御ＣＰＵ７５はシフトモータＭＳを所定量回転して刃受部材６７のエリア６７ａを断裁位置Ｇに位置させる（Ｓｔ０５）。この回転制御はエリア６７ａに対応するフラグ６７ｆをエンコードセンサＥＳで検知して位置決めする。これによって断裁刃６５ｘを第１待機位置Ｗｐ１に待機され、天部断裁に備える（Ｓｔ０６）。この動作の後、加圧部材６５ｂでシート束を押圧保持し、断裁刃６５ｘで所定量断裁する（Ｓｔ０７，Ｓｔ０８）。
【００６１】
次いで制御ＣＰＵ７５は加圧部材６５ｂを待機位置に退避させる（Ｓｔ０９）。その後、シート束を１８０度旋回し、地部が下端となるように姿勢偏向する（Ｓｔ１０）。このシート束の姿勢偏向の終了信号で制御ＣＰＵ７５はシフトモータＭＳを所定量回転して刃受部材６７のエリア６７ｂを断裁位置Ｇに位置させる。これと共に制御ＣＰＵ７５は断裁刃６５ｘを第２待機位置Ｗｐ２に移動待機させる（Ｓｔ１２）。そして加圧部材６５ｂでシート束を押圧保持し、断裁刃６５ｘで所定量断裁する（Ｓｔ１３，Ｓｔ１４）。
【００６２】
次いで制御ＣＰＵ７５は先と同様に加圧部材６５ｂと断裁刃６５ｘを待機位置に退避させる（Ｓｔ１５）。そしてシート束を９０度旋回して小口部が下端となるように姿勢偏向し、（ＳｔＳｔ１６）このシートを断裁位置に移送する（Ｓｔ１７）。このシート束の姿勢偏向の終了信号で制御ＣＰＵ７５はシフトモータＭＳを所定量回転して刃受部材６７のエリア６７ｃを断裁位置Ｇに位置させる。これと同時に制御ＣＰＵ７５は断裁刃６５ｘを第１待機位置に移動待機（Ｓｔ１８）させ小口部の断裁に備える。そして加圧部材６５ｂでシート束を押圧保持し、断裁刃６５ｘで所定量断裁する（Ｓｔ１９，Ｓｔ２０）。このようにシート束の周縁を断裁揃えした後、制御ＣＰＵ７５はシート束の３方向の断裁を終了すると排紙動作に移行する（Ｓｔ２１）。このように３方向を断裁仕上げしたシート束はスタッカ６８に収納される（Ｓｔ２２）。
【００６３】
このような過程で、シート束を天部、地部、小口部の順に断裁処理する。そして天部及び地部を断裁するときには、背綴じ側から小口部側に徐々に断裁する。これはシート束の背部は接着糊で表紙綴じ（くるみ製本）されているか、或いは背部は接着糊で綴じられている（天糊製本）。このため接着糊が完全に固化すると断裁刃６５ｘの損耗が激しくなる。このため断裁をシート束の一端から他端に徐々に断裁することが断裁負荷を軽減することが可能となる。これと共に、天部、地部、小口部の順に断裁することによって接着剤の固化がこの順に進むため天部と地部を先に断裁揃えし、その後に小口部を断裁することが好ましい。
【００６４】
このとき、刃受部材６７には刃受け面に接着糊が付着する恐れがある。これに対し刃受部材６７の刃受け面を第１刃受け領域（エリア６７ａとエリア６７ｂ）と第２刃受け領域（エリア６７ｃ）に異なる刃受け面で構成している。従って小口部を断裁揃えする際に、刃受け面に先行する断裁処理で接着糊が残留して表紙面を汚損することがない。
【符号の説明】
【００６５】
Ｂ            製本装置  
Ｃ            後処理装置  
Ｇ            断裁位置  
ＭＣ     正逆転モータ
３２        中紙搬送経路  
３３        製本経路（移送経路）  
３４     表紙搬送経路  
４１        集積トレイ  
６４        束姿勢偏向手段  
６４ａ    グリップ回転部材  
６４ｂ    可動グリップ回転部材  
６５        断裁手段  
６５ｘ    断裁刃  
６５ｂ    断裁縁プレス手段（加圧部材）  
６６        バックアップ部材  
６７        刃受部材  
６７ａ、６７ｂ  第１刃受け領域（エリア）  
６７ｃ    第２刃受け領域  
６７ｅ    エンコーダ  
６８        収納スタッカ  
６８Ｒ    排紙ローラ  
６９        屑ボックス
７０        制御ＣＰＵ  
７５        制御ＣＰＵ  
７５ｄ    断裁制御部（制御手段）  
９１     カムプレート
９２     溝カム
９２ａ   第１カム面
９３ａ   第１カム面
９２ｂ   第２カム面
９３ｂ   第２カム面
９４     係合溝
９５     カムピン
９６     カムピン
９７     駆動軸
９９     駆動ピン
【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】
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【図８】
2011005585.tif 000010
【図９】
2011005585.tif 000011
【図１０】
2011005585.tif 000012
【図１１】
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