用紙断裁装置、用紙後処理装置及び画像形成システム
【課題】 少数枚から多数枚までの用紙束を小さな駆動力で断裁可能であり、かつ、高性能の断裁性能が長期間にわたって維持される用紙断裁装置、かかる用紙断裁装置を装備した用紙後処理装置及び画像形成システムを提供する。
【解決手段】 用紙束ＳＳの小口ａを断裁する用紙断裁装置１００において、用紙束ＳＳの小口ａを断裁する断裁刃１２１と、断裁刃１２１を固定支持する断裁刃ホルダ１２２と、断裁刃ホルダ１２２の両側面を摺動可能に支持する一対の支持板１２３Ａ，１２３Ｂと、支持板１２３Ａ，１２３Ｂを、断裁刃ホルダ１２２を摺動可能な間隔に保持する間隔保持部材１２４と、支持板１２３Ａ，１２３Ｂを連結する連結部材１２５と、連結部材１２５を緊締する緊締部材１２６とを有することを特徴とする用紙断裁装置。
【解決手段】 用紙束ＳＳの小口ａを断裁する用紙断裁装置１００において、用紙束ＳＳの小口ａを断裁する断裁刃１２１と、断裁刃１２１を固定支持する断裁刃ホルダ１２２と、断裁刃ホルダ１２２の両側面を摺動可能に支持する一対の支持板１２３Ａ，１２３Ｂと、支持板１２３Ａ，１２３Ｂを、断裁刃ホルダ１２２を摺動可能な間隔に保持する間隔保持部材１２４と、支持板１２３Ａ，１２３Ｂを連結する連結部材１２５と、連結部材１２５を緊締する緊締部材１２６とを有することを特徴とする用紙断裁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数枚の用紙を断裁する用紙断裁装置、用紙断裁装置を備えた用紙後処理装置及び用紙後処理装置を有する画像形成システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置のように高速の画像形成装置には、各種の後処理を行う用紙後処理装置が接続され、画像形成した用紙に対して、綴じ処理、折り処理等の各種の後処理を１台の装置内で行うことを可能にした多機能な画像形成システムが普及している。
【０００３】
各種の後処理装置には、複数枚の用紙の束の端縁を揃える用紙断裁装置があり、例えば、特許文献１では、中折り処理、中綴じ処理された用紙の小口を断裁する断裁装置を備えた画像形成システムが開示されている。特許文献１に記載された用紙断裁装置は、ギロチン式と称されるもので、断裁刃を紙面に直角な方向から押し当てて断裁するものである。
【０００４】
特許文献２には、断裁刃を紙面に対して斜め方向から押し当てて断裁する用紙断裁装置が開示されている。
【０００５】
特許文献３の断裁装置では、上方から下降する紙押さえと下方から上昇するカッタとを備え、カッタから突出したピンはガイド溝に嵌合するとともに、ピンはモータによって回転するスクリュに螺合したナットに設けられた受け部材の溝部に係合して連結している。
【特許文献１】特開２００３−２２８２０５号公報
【特許文献２】特開２００３−１９１１９６号公報
【特許文献３】特開２００３−１３６４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたギロチン式の断裁装置は、断裁刃の駆動に大きな力が必要であり、しかも、駆動手段のパワーを使用範囲の最高値に設定する必要があるために、大電力のモータが必要になるなど、装置が大きくなるとともに、消費電力が大きくなるという問題がある。特に、画像形成システムを構成する後処理装置に断裁装置を組み込むことが困難になる。
【０００７】
特許文献２の断裁装置では、用紙を支持する台が断裁刃を受ける刃受け部材としても機能するが、多数回の断裁動作により、台が断裁刃により、切除されて刻み溝が形成され、該刻み溝が原因で、切り残しが出たり、断裁面が不均一になる等の問題がある。
【０００８】
特許文献３の紙の断裁装置では、断裁刃をスライド可能に支持している一対のガイド板の左右を連結させていないため、特に、多数枚の用紙、例えば５０〜１００枚の用紙を断裁する時に、一対のガイド板が倒れ、断裁刃に異常な負荷を与える事がある。このため、断裁刃駆動手段の駆動負荷が増大する。
【０００９】
本発明は従来の用紙断裁装置におけるこのような問題を解決することを目的とし、特に、画像形成システムの一部として用いるのに好適な用紙断裁装置、かかる用紙断裁装置を備えた用紙後処理装置及び画像形成システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的は下記の発明のいずれかにより達成される。
【００１１】
請求項１に記載の用紙断裁装置は、用紙束の小口を断裁する用紙断裁装置において、前記用紙束の小口を断裁する断裁刃と、前記断裁刃を固定支持する断裁刃ホルダと、前記断裁刃ホルダの両側面を摺動可能に支持する一対の断裁刃支持板と、前記一対の断裁刃支持板を、前記断裁刃ホルダが摺動可能な間隔に保持する間隔保持部材と、前記一対の断裁刃支持板を連結して固定する固定手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２に記載の用紙後処理装置は、請求項１に記載の用紙断裁装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３に記載の画像形成システムは、請求項２に記載の用紙後処理装置を有することを特徴するものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明により、断裁刃駆動負荷が軽減され、小電力で駆動可能、且つ、小型であり、しかも枚数の多少にかかわらず、処理仕上がりのよい断裁処理が可能な用紙断裁装置が実現される。
【００１５】
請求項２の発明により、中折り、中綴じ処理された用紙束の小口を断裁して冊子を作製する用紙後処理装置が実現される。
【００１６】
請求項３の発明により、画像形成された冊子をオンデマンドに作製する画像形成システムが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、本発明の用紙断裁装置の正面図である。図２（ａ）は用紙断裁装置の待機状態を示す要部正面図、図２（ｂ）はその要部側面図である。図３（ａ）は用紙断裁装置の用紙断裁開始状態を示す要部正面図、図３（ｂ）はその要部側面図である。図４は用紙断裁装置の断裁刃周辺及び刃受け板周辺の拡大断面図、図５は用紙断裁装置の断裁刃周辺の斜視図である。
【００１９】
用紙断裁装置１００の本体１０１の上部には刃受け部材移動手段１１０が配置され、本体１０１の下部には断裁刃移動手段１２０が配置され、本体１０１の図示左側面部には断裁刃駆動手段１３０が配置されている（図１参照）。
【００２０】
用紙断裁装置１００に搬入された用紙束ＳＳの小口は、刃受け部材移動手段１１０の刃受け板の垂直下降と、断裁刃移動手段１２０の断裁刃１２１の斜め方向上昇によって断裁される。以下、刃受け部材移動手段１１０、断裁刃移動動手段１２０、断裁刃駆動手段１３０の詳細を説明する。
【００２１】
［刃受け部材移動手段１１０］
刃受け部材移動手段１１０の上部には、両端支持された回転軸１１１が架設されている。回転軸１１１は、モータＭ１と、ベルト、歯車から成る駆動伝達手段Ｚ１とを有する第１駆動手段により回転される。
【００２２】
回転軸１１１は互いに反対方向の捩れ角を有するスクリュー部１１１Ａ、１１１Ｂが設けられ、スクリュー部１１１Ａにはナット１１２Ａが、スクリュー部１１１Ｂにはナット１１２Ｂがそれぞれ螺合する。回転軸１１１の回転により、ナット１１２Ａを保持する移動体１１３Ａと、ナット１１２Ｂを保持する移動体１１３Ｂとは互いに逆方向に直線移動する。
【００２３】
移動体１１３Ａの一部に揺動可能に支持された連結桿１１４Ａの下端は、小口加圧部材１１５の図示左上部に係合し、昇降可能に支持している。同様に、移動体１１３Ｂの一部に揺動可能に支持された連結桿１１４Ｂの下端は、小口加圧部材１１５の図示右上部に係合し、昇降可能に支持している。
【００２４】
従って、モータＭ１の駆動回転によって、回転軸１１１が回転され、移動体１１３Ａ，１１３Ｂが左右に移動し、連結桿１１４Ａ，１１４Ｂの傾斜が変化して、小口加圧部材１１５は上下に平行移動する。
【００２５】
小口加圧部材１１５の下面には刃受け部材１１６が固定されていて、小口加圧部材１１５とともに上下平行移動する。刃受け部材１１６は樹脂材料によって形成されている。
【００２６】
このように、モータＭ１と駆動伝達手段から成る第１駆動手段、回転軸１１１、移動体１１３Ａ，１１３Ｂ、連結桿１１４Ａ，１１４Ｂ、小口加圧部材１１５、刃受け部材１１６は、刃受け板駆動機構を構成する。
【００２７】
刃受け部材１１６を支持する小口加圧部材１１５は、スクリュー部１１１Ａ，１１１Ｂを含む大きな減速比の駆動機構により駆動されるので、高い圧力で用紙束ＳＳを押さえ保持する。
【００２８】
刃受け部材１１６を保持する小口加圧部材１１５は、図３に示す矢印Ｋ方向、即ち、断裁刃１２１の長手方向に直交する方向に、図示しない駆動手段により所定の断裁処理回数毎にスライドする。
【００２９】
［断裁刃移動手段１２０］
断裁刃移動手段１２０は、断裁刃１２１、断裁刃ホルダ１２２、支持板１２３Ａ，１２３Ｂ、間隔保持部材１２４、連結部材１２５と緊締部材１２６とから成る固定手段、固定支持台１２７等から構成されている。
【００３０】
上端縁に刃先が形成された断裁刃１２１は、断裁刃ホルダ１２２に固定保持されている。断裁刃ホルダ１２２は平行配置された一対の支持板１２３Ａ，１２３Ｂの対向面間に移動可能に支持されている。支持板１２３Ａ，１２３Ｂの対向面間には、間隔保持部材１２４が挟着され、断裁刃ホルダ１２２が移動可能な間隔に保持される。
【００３１】
雄ねじを螺設した連結部材１２５は、支持板１２３Ａ，１２３Ｂ及び中空円筒状をなす間隔保持部材１２４を貫通して、バネ座金、六角ナットから成る緊締部材１２６に螺合して、支持板１２３Ａ，１２３Ｂを所定間隔に保持して緊締する。
【００３２】
間隔保持部材１２４による支持板１２３Ａ，１２３Ｂの対向する摺動面の間隔は、断裁刃ホルダ１２２の厚さに対して０．１〜０．５ｍｍの範囲内に設定され、断裁刃ホルダ１２２が支障なく昇降可能な間隙とする。
【００３３】
連結部材１２５、緊締部材１２６から成る連結手段は、支持板１２３Ａ，１２３Ｂの複数箇所（図２に示す７箇所）に配置され、所定間隔を強固に保持している。
【００３４】
断裁刃ホルダ１２２には、コロ１２８Ａ，１２８Ｂが固定され、コロ１２８Ａ，１２８Ｂは右下がりに傾斜したガイド部材１２９Ａ，１２９Ｂにそれぞれガイドされる。ガイド部材１２９Ａ，１２９Ｂは本体１０１に固定されている。
【００３５】
［断裁刃駆動手段１３０］
断裁刃駆動手段１３０はモータＭ２、駆動伝達手段、移動体１３３等から構成されている。
【００３６】
本体１０１には、両端支持された回転軸１３１Ａ，１３１Ｂが平行に架設されている。スクリューを螺設した回転軸１３１Ａ，１３１Ｂは、モータＭ２と、ベルト、歯車から成る駆動伝達手段Ｚ２を有する第２駆動手段により同方向に回転される。
【００３７】
回転軸１３１Ａ，１３１Ｂに螺設されたスクリューにはナット１３２Ａ，１３２Ｂがそれぞれ螺合する。回転軸１３１Ａ，１３１Ｂの回転により、ナット１３２Ａ，１３２Ｂを保持する移動体１３３が直線移動する。
【００３８】
移動体１３３に穿設された長穴部１３３Ａには、断裁刃ホルダ１２２に固定されたピン１３４が移動可能に嵌入する。移動体１３３が図示の左右に直線移動し、断裁刃ホルダ１２２がピン１３４を介してを左右に直線移動すると共に、断裁刃ホルダ１２２に固定されたコロ１２８Ａ，１２８Ｂがガイド部材１２９Ａ，１２９Ｂに沿って矢印Ｊ方向で示すように斜め上方に移動する。
【００３９】
用紙断裁装置１００に導入された用紙束ＳＳは小口ａを先頭にして、断裁刃移動手段１２０の固定支持台１２７上を搬送され、所定位置に停止され、固定支持台１２７と下降する刃受け部材１１６に挟持され、上昇する断裁刃１２１によって小口ａが断裁される。
【００４０】
［断裁装置１００の作動］
次に、断裁装置１００の作動を説明する。
【００４１】
待機状態においては、移動体１１３Ａは左端に、移動体１１３Ｂが右端に位置して、刃受け部材１１６は上限位置にあり、断裁刃１２１は下限位置に待機している。
【００４２】
用紙束ＳＳが用紙断裁装置１００に導入されると、モータＭ１が起動して、移動体１１３Ａ，１１３Ｂを駆動し、連結桿１１４Ａ，１１４Ｂを介して小口加圧部材１１５が下降する。小口加圧部材１１５が検知手段ＰＳにより検知された位置で、モータＭ１が停止し、小口加圧部材１１５が停止する。小口加圧部材１１５の停止位置は検知手段ＰＳの位置設定により決定され、検知手段ＰＳの位置は、用紙束ＳＳを形成する用紙の枚数により決定される。従って、画像形成システムの操作部において、設定した用紙束ＳＳを構成する用紙の枚数により、小口加圧部材１１５の下降位置が設定される。
【００４３】
小口加圧部材１１５は、後に説明する断裁時に、多数枚重なった用紙に対して断裁刃１２１により横方向からの力が加わったときにもずれが生じないように大きな圧力で用紙束ＳＳを押さえる。
【００４４】
用紙束ＳＳの押さえが完了した段階で、モータＭ１が起動して、断裁刃１２１を矢印Ｊの左上方に移動させる。断裁刃１２１のこの移動により、用紙束ＳＳが断裁される。断裁刃１２１の断裁作用は、刃のスライドによる断裁なので、比較的小さな駆動力による断裁が可能であり、しかも、断裁する用紙の枚数が多くなっても、断裁刃１２１の移動ストロークが変わるのみで、駆動力は変わらない。
【００４５】
用紙束ＳＳの全ての用紙が断裁されると、断裁刃１２１の刃先が刃受け部材１１６に接触して、断裁刃１２１の駆動力が増大する。この駆動力の増大、すなわち、モータＭ１の負荷の増大によるモータ駆動電流の増大を検知して、制御手段がモータＭ１の駆動を停止させる。このようにして、用紙束ＳＳを構成する用紙の全てが断裁される。
【００４６】
小口断裁処理が完了すると、モータＭ２が逆回転し、断裁刃１２１は図１の右斜め下方の所定位置に下降する。
【００４７】
断裁刃１２１の下降が完了すると、小口加圧部材１１５が初期位置まで上昇する。
【００４８】
小口加圧部材１１５の上昇完了後、用紙束ＳＳの折り目部ｂ近傍を挟持していた図示しない折り目押さえ部材及び受け板が初期位置に戻ると、加圧部材１１５、刃受け部材１１６が上昇し、用紙束ＳＳの挟持が解除される。
【００４９】
以上述べた一連の動作により、用紙束ＳＳの小口断裁処理が完了する。
【００５０】
断裁動作の繰り返しにより、刃受け部材１１６が断裁刃１２１により、僅かづつではあるが、切除される結果、刃受け部材１１６に刻み溝Ｔが形成される。この刻み溝Ｔの深さが大きくなると、用紙の切り残し、断裁された小口ａの端面が平坦でなくなる等の断裁不良が発生する場合がある。
【００５１】
これを防止するため、刃受け部材１１６を断裁刃１２１の長手方向に交叉する矢印Ｋ方向に変位させて、刃受け部材１１６の未使用部分を断裁刃１２１の刃先を受ける位置に設定している。すなわち、ソレノイドＳＬを作動させることにより、前記に説明した受け部材駆動機構が作動して、刃受け部材１１６を矢印Ｋ方向に歩進させる。
【００５２】
これにより、複数の刻み溝Ｔが形成されはするが、許容限度内の深さに制限することができ、刻み溝による断裁不良が発生することはない。
【００５３】
図６は断裁処理される各種用紙束ＳＳの斜視図及び断面図である。
【００５４】
図６（ａ）は中折り、中綴じ処理された用紙束ＳＳの斜視図、図６（ｂ）は用紙束ＳＳの断面図であり、ａは小口、ｂは折り目部、ｃは断裁線、ＳＰは綴じ針を示す。
【００５５】
図６（ｃ）は平綴じ処理された用紙束ＳＳの斜視図で、ａは小口、ｃは断裁線、ＳＰは綴じ針を示す。
【００５６】
図６（ｄ）は糊付け処理された用紙束ＳＳの斜視図で、ａは小口、ｃは断裁線、ｄは接着テープを示す。
【００５７】
［用紙断裁装置を備えた用紙後処理装置及び画像形成システム］
ここで、用紙断裁装置を備えた用紙後処理装置及び画像形成システムとは、用紙断裁装置を内蔵した用紙後処理装置、又は、図示の如く用紙断裁装置を内蔵した用紙後処理装置の外付けにより一体化した画像形成システムをいう。なお、本発明に係る用紙断裁装置を内蔵した後処理装置は単独で使用することが出来る構成とすることも可能である。なお、本発明の用紙後処理装置、及び用紙後処理装置を備えた画像形成システムは、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００５８】
［画像形成装置］
図７は本発明に係る用紙断裁装置を備えた用紙後処理装置ならびに画像形成システムの全体構成図である。
【００５９】
画像形成システムは、画像形成装置Ａ、自動原稿送り装置ＤＦ、用紙後処理装置Ｂ、大容量給紙装置ＬＴから構成されている。
【００６０】
図示の画像形成装置Ａは、画像読取部１、画像処理部２、画像書込部３、画像形成部４、給紙カセット５Ａ，５Ｂ，５Ｃ、手差し給紙トレイ５Ｄ、第１給紙部６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ、第２給紙部６Ｆ、定着装置７、排紙部８、自動両面コピー給紙部（ＡＤＵ）８Ｂを備えている。
【００６１】
画像形成装置Ａの図示の左側面の排紙部８側には、用紙後処理装置Ｂが連結されている。
【００６２】
自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿は画像読取部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により読み込まれ、光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮等の処理を経た後、画像書込部３に送られる。
【００６３】
画像書込部３においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部４の感光体ドラム４Ａに照射され、潜像を形成する。画像形成部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。給紙カセット５Ａ〜５Ｃの第１給紙部６Ａ〜６Ｃ、手差し給紙トレイ５Ｄの第１給紙部６Ｄ、大容量給紙装置ＬＴの第１給紙部６Ｅの各々により給送された用紙Ｓは第２給紙部６Ｆを経て、転写手段４Ｂにより画像が転写される。画像を担持した用紙Ｓは、定着装置７により定着され、排紙部８から用紙後処理装置Ｂに送り込まれる。或いは搬送路切換板８Ａにより自動両面コピー給紙部８Ｂに送り込まれた片面画像処理済みの用紙Ｓは再び画像形成部４において、両面画像処理後、排紙部８から排出される。
【００６４】
操作部９は画像形成装置Ａ及び用紙後処理装置Ｂ等から成る画像形成装置の処理機能を選択、設定する。
【００６５】
画像形成装置Ａの主制御手段１０は、通信部１０Ａ、通信回線１０Ｂを介して、用紙後処理装置Ｂの後処理制御手段１０Ｃに接続している。
【００６６】
［用紙後処理装置］
図８は用紙後処理装置Ｂの中折り、中綴じ処理工程の用紙搬送を示す模式図である。図９は用紙後処理装置Ｂの右側面図、図１０は左側面図である。
【００６７】
最初に、用紙導入から折り処理前迄の用紙搬送工程を説明する。
【００６８】
図７、図８に示すように、画像形成装置Ａから排出された用紙Ｓは、用紙後処理装置Ｂの入口部１１に導入されると、入口ローラ１２により挟持され、搬送路切換手段Ｇ１の上方の用紙搬送路ｒ１又は下方の用紙搬送路ｒ２の何れかに搬送される。
【００６９】
〈ストレート排紙〉
用紙搬送路ｒ１に分岐された用紙Ｓは、搬送ローラ１３Ａ〜１３Ｅにより挟持されて搬送され、搬送路切換手段Ｇ２の上方の用紙搬送路ｒ３又は下方の用紙搬送路ｒ４の何れかに搬送される。
【００７０】
上方の用紙搬送路ｒ３に進行した用紙Ｓは、排紙ローラ１４によって排出され、用紙後処理装置Ｂの上部に配置されたサブ排紙トレイ１５上に積載される。
【００７１】
下方の用紙搬送路ｒ４に進行した用紙Ｓは、搬送ローラ１６Ａ〜１６Ｄにより挟持されて搬送され、排紙ローラ１７によって排出される。
【００７２】
〈第１直角偏向搬送〉
搬送路切換手段Ｇ１の下方の用紙搬送路ｒ２に搬送された用紙Ｓは、ほぼ垂直に下降し、所定位置に一時停止して収納される。この停止位置において、後続の複数枚の用紙Ｓが重ね合わせられて収容される。
【００７３】
〈第２直角偏向搬送〉
収容された用紙Ｓは、搬送ローラ対１８Ａ，１８Ｂ、第１搬送ローラ対１８Ｃ，１８Ｄ、及び図示しない案内板によって図９の紙面に対して直角手前方向に偏向移動されて、用紙後処理装置Ｂ内部の前面側Ｂｆに回り込む用紙搬送路ｒ５を用紙面を直立させた状態で通過し、所定位置に一時停止する。
【００７４】
〈第３直角偏向搬送〉
次に、用紙Ｓは第２搬送ローラ対１８Ｅによって垂直上方に搬送された後、水平方向に偏向され、搬送ローラ対１９、搬送整合ベルト２０によって移動される（用紙搬送路ｒ６、図９参照）。
【００７５】
〈折り処理前の整合〉
整合手段は、図９に示すように、用紙搬送路ｒ６の用紙搬送方向下流側に配置され、用紙先端部を当接させて位置決めする整合部材２１と、用紙Ｓの後端部を押圧して移動させる移動可能な整合部材２０Ａとから成る。整合部材２０Ａは、用紙搬送路ｒ６の用紙搬送方向上流側に配置された搬送ローラ対１９により搬送された用紙Ｓの後端部を押圧して整合部材２１まで移動させ、用紙先端部を整合部材２１に当接させて用紙揃えを行う。
【００７６】
次に、用紙後処理装置Ｂにおける用紙Ｓの三つ折り処理、中折り処理、中綴じ処理、冊子の小口断裁処理を具体的に説明する。
【００７７】
〈三つ折り処理〉
搬送整合ベルト２０の用紙搬送方向下流側には、折り手段３０が配置されている。折り手段３０は折りローラ３１，３２，３３、第１折り板３４、第２折り板３５から構成されている。
【００７８】
三つ折り処理を行う場合には、折り手段３０において、折りローラ３１，３２と第１折り板３４とにより用紙Ｓに第１の折り目部が形成され、折りローラ３２，３３と第２折り板３５とにより用紙Ｓに第２の折り目部が形成され、三つ折り処理された折丁ＳＡは、複数の搬送ローラ３６と案内板とから成る用紙搬送路ｒ８を通過して、排紙ローラ３７によって排紙トレイ３８に排出される（図９参照）。
【００７９】
〈中折り処理〉
折り手段３０に到達した１枚又は複数枚の用紙Ｓは、互いに逆方向に回転する折りローラ３１，３２、及び直進する第１折り板３４によって挟持されて中折り処理が行われ、用紙搬送方向中央で用紙幅方向にわたって折り目部ｂ（図８参照）を形成した折丁ＳＡが形成される。
【００８０】
折りローラ３１，３２、第１折り板３４によって二つ折り処理が行われて折り目部ｂを形成した折丁ＳＡは、折りローラ３１，３２の逆回転によって、折りローラ３１，３２のニップ位置から離間されて元の水平搬送路に戻される。折丁ＳＡは引き続き、後述の搬送手段４０の搬送ベルト４１、搬送爪４２及び折丁ガイド手段５０の導入ガイド部材５１によって、折り目部ｂの延長線方向の用紙搬送路ｒ７に搬送され、中綴じ手段６０に送り込まれる（図８参照）。
【００８１】
このように、折り手段３０は、１乃至３枚の少数枚の用紙Ｓを中折り処理して、折り目部ｂをしっかり付け、逐次、中綴じ手段６０に送り込む事により、折り目部ｂの膨らみが少ない高品位の用紙束ＳＳを作製する事ができる。
【００８２】
〈中綴じ処理〉
折り手段３０において中折り処理された折丁ＳＡは、後述の搬送手段４０によって、用紙搬送路ｒ７方向に進行し、中綴じ手段６０の鞍掛集積手段６１上に載置される。後続の中折り処理された折丁ＳＡも引き続き用紙搬送路ｒ７を通過して鞍掛集積手段６１上に積載される。
【００８３】
鞍掛集積手段６１は、ほぼ直交する２枚のガイド板から成り、用紙後処理装置Ｂの本体に固定されている。鞍掛集積手段６１の頂部近傍には、バネ付勢されて昇降可能な押圧部材６１Ａが受針機構６４に支持された状態で配置されている（図１０参照）。
【００８４】
押圧部材６１Ａの頂部は、上方にほぼ直角な凸形状をなし、その頂部稜線上に中折り処理された折丁ＳＡの折り目部ｂ（図８参照）が載置される。
【００８５】
鞍掛集積手段６１及び押圧部材６１Ａ上に載置された複数枚の折丁ＳＡは、幅整合手段６２によって位置揃えされる。
【００８６】
押圧部材６１Ａの上方には、打針機構６３が固定配置されている。鞍掛集積手段６１の内部には、押圧部材６１Ａと受針機構６４が上下方向に移動可能に支持されている。
【００８７】
打針機構６３と受針機構６４とから成る二分割構造の綴じ手段は、用紙折り目部方向に２組配置されている。操作部において、中綴じ処理が設定されると、受針機構６４が上昇して中綴じ処理を行う。即ち、２組の綴じ手段は押圧部材６１Ａ上の折丁ＳＡの折り目部ｂに沿って、中央振り分け２箇所に綴じ針ＳＰを打針する。中折り処理、中綴じ処理された用紙束ＳＳを図８の模式図に示す。
【００８８】
〈冊子の取り出し〉
中綴じ手段６０において中綴じ処理された用紙束ＳＳは、冊子取り出し手段７０のアーム部材７１の先端部に固定された支持部材７２に保持され、アーム部材７１によって一点鎖線矢印方向に揺動されて冊子搬送手段８０に搬送される。
【００８９】
〈冊子の搬送〉
冊子搬送手段８０に搬送された用紙束ＳＳは、搬送ベルト８２上に載置される。搬送ベルト８２の回動により用紙束ＳＳは斜め下方に搬送され、更に、傾斜状態に保持されて、回動する搬送ベルト８３により移送されて所定位置に停止される。その後、搬送ベルト８３は揺動して水平状態に支持される。
【００９０】
〈冊子断裁処理〉
この水平状態になった搬送ベルト８３上に載置された用紙束ＳＳの小口（折り目部の反対側の自由端部）ａは、用紙束ＳＳの用紙枚数によって不揃いになっているから、本発明の用紙断裁装置１００により断裁して、小口ａを揃える。
【００９１】
断裁処理されて作製された冊子ＳＳＳは、逆回転する搬送ベルト８３に載置され、搬送ベルト８３に固定された可動整合部材８４により冊子ＳＳＳの後端部が押圧された状態で搬送され、搬送ベルト８３の先端部から矢示方向に落下する。落下した冊子ＳＳＳは、回動する排出ベルト８５により用紙後処理装置Ｂの前面側Ｂｆの外方に配置された排紙トレイ８６に排出される。
【００９２】
なお、本発明の用紙断裁装置１００は、用紙後処理装置Ｂにより中折り、中綴じ処理された用紙束ＳＳの小口断裁処理に限定されるものではなく、図６（ｃ）に示した平綴じ処理された用紙束ＳＳの小口断裁処理や、図６（ｄ）に示した糊付け処理された用紙束ＳＳの小口断裁処理にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の用紙断裁装置の正面図。
【図２】用紙断裁装置の待機状態を示す要部正面図、及び要部側面図。
【図３】用紙断裁装置の用紙断裁開始状態を示す要部正面図、及び要部側面図。
【図４】用紙断裁装置の断裁刃周辺及び刃受け板周辺の拡大断面図。
【図５】用紙断裁装置の断裁刃周辺の斜視図。
【図６】断裁処理される各種用紙束の斜視図及び断面図。
【図７】本発明に係る用紙断裁装置を備えた用紙後処理装置及び画像形成システムの全体構成図。
【図８】用紙後処理装置の中折り、中綴じ処理工程の用紙搬送を示す模式図。
【図９】用紙後処理装置の右側面図。
【図１０】用紙後処理装置の左側面図。
【符号の説明】
【００９４】
１００ 用紙断裁装置
１０１ 本体
１１０ 刃受け部材移動手段
１１１ 回転軸
１１３Ａ，１１３Ｂ 移動体
１１４Ａ，１１４Ｂ 連結桿
１１５ 小口加圧部材
１１６ 刃受け部材
１２０ 断裁移動手段
１２１ 断裁刃
１２２ 断裁刃ホルダ
１２３Ａ，１２３Ｂ 支持板
１２４ 間隔保持部材
１２５ 連結部材
１２６ 緊締部材
１２７ 固定支持台
１２８Ａ，１２８Ｂ コロ
１２９Ａ，１２９Ｂ ガイド部材
１３０ 断裁刃駆動手段
１３３ 移動体
１３３Ａ 長穴部
１３４ ピン
Ａ 画像形成装置
Ｂ 用紙後処理装置
Ｍ１，Ｍ２ モータ
ＰＳ 検知手段
ＳＳ 用紙束
ａ 小口
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数枚の用紙を断裁する用紙断裁装置、用紙断裁装置を備えた用紙後処理装置及び用紙後処理装置を有する画像形成システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置のように高速の画像形成装置には、各種の後処理を行う用紙後処理装置が接続され、画像形成した用紙に対して、綴じ処理、折り処理等の各種の後処理を１台の装置内で行うことを可能にした多機能な画像形成システムが普及している。
【０００３】
各種の後処理装置には、複数枚の用紙の束の端縁を揃える用紙断裁装置があり、例えば、特許文献１では、中折り処理、中綴じ処理された用紙の小口を断裁する断裁装置を備えた画像形成システムが開示されている。特許文献１に記載された用紙断裁装置は、ギロチン式と称されるもので、断裁刃を紙面に直角な方向から押し当てて断裁するものである。
【０００４】
特許文献２には、断裁刃を紙面に対して斜め方向から押し当てて断裁する用紙断裁装置が開示されている。
【０００５】
特許文献３の断裁装置では、上方から下降する紙押さえと下方から上昇するカッタとを備え、カッタから突出したピンはガイド溝に嵌合するとともに、ピンはモータによって回転するスクリュに螺合したナットに設けられた受け部材の溝部に係合して連結している。
【特許文献１】特開２００３−２２８２０５号公報
【特許文献２】特開２００３−１９１１９６号公報
【特許文献３】特開２００３−１３６４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたギロチン式の断裁装置は、断裁刃の駆動に大きな力が必要であり、しかも、駆動手段のパワーを使用範囲の最高値に設定する必要があるために、大電力のモータが必要になるなど、装置が大きくなるとともに、消費電力が大きくなるという問題がある。特に、画像形成システムを構成する後処理装置に断裁装置を組み込むことが困難になる。
【０００７】
特許文献２の断裁装置では、用紙を支持する台が断裁刃を受ける刃受け部材としても機能するが、多数回の断裁動作により、台が断裁刃により、切除されて刻み溝が形成され、該刻み溝が原因で、切り残しが出たり、断裁面が不均一になる等の問題がある。
【０００８】
特許文献３の紙の断裁装置では、断裁刃をスライド可能に支持している一対のガイド板の左右を連結させていないため、特に、多数枚の用紙、例えば５０〜１００枚の用紙を断裁する時に、一対のガイド板が倒れ、断裁刃に異常な負荷を与える事がある。このため、断裁刃駆動手段の駆動負荷が増大する。
【０００９】
本発明は従来の用紙断裁装置におけるこのような問題を解決することを目的とし、特に、画像形成システムの一部として用いるのに好適な用紙断裁装置、かかる用紙断裁装置を備えた用紙後処理装置及び画像形成システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的は下記の発明のいずれかにより達成される。
【００１１】
請求項１に記載の用紙断裁装置は、用紙束の小口を断裁する用紙断裁装置において、前記用紙束の小口を断裁する断裁刃と、前記断裁刃を固定支持する断裁刃ホルダと、前記断裁刃ホルダの両側面を摺動可能に支持する一対の断裁刃支持板と、前記一対の断裁刃支持板を、前記断裁刃ホルダが摺動可能な間隔に保持する間隔保持部材と、前記一対の断裁刃支持板を連結して固定する固定手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２に記載の用紙後処理装置は、請求項１に記載の用紙断裁装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３に記載の画像形成システムは、請求項２に記載の用紙後処理装置を有することを特徴するものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明により、断裁刃駆動負荷が軽減され、小電力で駆動可能、且つ、小型であり、しかも枚数の多少にかかわらず、処理仕上がりのよい断裁処理が可能な用紙断裁装置が実現される。
【００１５】
請求項２の発明により、中折り、中綴じ処理された用紙束の小口を断裁して冊子を作製する用紙後処理装置が実現される。
【００１６】
請求項３の発明により、画像形成された冊子をオンデマンドに作製する画像形成システムが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、本発明の用紙断裁装置の正面図である。図２（ａ）は用紙断裁装置の待機状態を示す要部正面図、図２（ｂ）はその要部側面図である。図３（ａ）は用紙断裁装置の用紙断裁開始状態を示す要部正面図、図３（ｂ）はその要部側面図である。図４は用紙断裁装置の断裁刃周辺及び刃受け板周辺の拡大断面図、図５は用紙断裁装置の断裁刃周辺の斜視図である。
【００１９】
用紙断裁装置１００の本体１０１の上部には刃受け部材移動手段１１０が配置され、本体１０１の下部には断裁刃移動手段１２０が配置され、本体１０１の図示左側面部には断裁刃駆動手段１３０が配置されている（図１参照）。
【００２０】
用紙断裁装置１００に搬入された用紙束ＳＳの小口は、刃受け部材移動手段１１０の刃受け板の垂直下降と、断裁刃移動手段１２０の断裁刃１２１の斜め方向上昇によって断裁される。以下、刃受け部材移動手段１１０、断裁刃移動動手段１２０、断裁刃駆動手段１３０の詳細を説明する。
【００２１】
［刃受け部材移動手段１１０］
刃受け部材移動手段１１０の上部には、両端支持された回転軸１１１が架設されている。回転軸１１１は、モータＭ１と、ベルト、歯車から成る駆動伝達手段Ｚ１とを有する第１駆動手段により回転される。
【００２２】
回転軸１１１は互いに反対方向の捩れ角を有するスクリュー部１１１Ａ、１１１Ｂが設けられ、スクリュー部１１１Ａにはナット１１２Ａが、スクリュー部１１１Ｂにはナット１１２Ｂがそれぞれ螺合する。回転軸１１１の回転により、ナット１１２Ａを保持する移動体１１３Ａと、ナット１１２Ｂを保持する移動体１１３Ｂとは互いに逆方向に直線移動する。
【００２３】
移動体１１３Ａの一部に揺動可能に支持された連結桿１１４Ａの下端は、小口加圧部材１１５の図示左上部に係合し、昇降可能に支持している。同様に、移動体１１３Ｂの一部に揺動可能に支持された連結桿１１４Ｂの下端は、小口加圧部材１１５の図示右上部に係合し、昇降可能に支持している。
【００２４】
従って、モータＭ１の駆動回転によって、回転軸１１１が回転され、移動体１１３Ａ，１１３Ｂが左右に移動し、連結桿１１４Ａ，１１４Ｂの傾斜が変化して、小口加圧部材１１５は上下に平行移動する。
【００２５】
小口加圧部材１１５の下面には刃受け部材１１６が固定されていて、小口加圧部材１１５とともに上下平行移動する。刃受け部材１１６は樹脂材料によって形成されている。
【００２６】
このように、モータＭ１と駆動伝達手段から成る第１駆動手段、回転軸１１１、移動体１１３Ａ，１１３Ｂ、連結桿１１４Ａ，１１４Ｂ、小口加圧部材１１５、刃受け部材１１６は、刃受け板駆動機構を構成する。
【００２７】
刃受け部材１１６を支持する小口加圧部材１１５は、スクリュー部１１１Ａ，１１１Ｂを含む大きな減速比の駆動機構により駆動されるので、高い圧力で用紙束ＳＳを押さえ保持する。
【００２８】
刃受け部材１１６を保持する小口加圧部材１１５は、図３に示す矢印Ｋ方向、即ち、断裁刃１２１の長手方向に直交する方向に、図示しない駆動手段により所定の断裁処理回数毎にスライドする。
【００２９】
［断裁刃移動手段１２０］
断裁刃移動手段１２０は、断裁刃１２１、断裁刃ホルダ１２２、支持板１２３Ａ，１２３Ｂ、間隔保持部材１２４、連結部材１２５と緊締部材１２６とから成る固定手段、固定支持台１２７等から構成されている。
【００３０】
上端縁に刃先が形成された断裁刃１２１は、断裁刃ホルダ１２２に固定保持されている。断裁刃ホルダ１２２は平行配置された一対の支持板１２３Ａ，１２３Ｂの対向面間に移動可能に支持されている。支持板１２３Ａ，１２３Ｂの対向面間には、間隔保持部材１２４が挟着され、断裁刃ホルダ１２２が移動可能な間隔に保持される。
【００３１】
雄ねじを螺設した連結部材１２５は、支持板１２３Ａ，１２３Ｂ及び中空円筒状をなす間隔保持部材１２４を貫通して、バネ座金、六角ナットから成る緊締部材１２６に螺合して、支持板１２３Ａ，１２３Ｂを所定間隔に保持して緊締する。
【００３２】
間隔保持部材１２４による支持板１２３Ａ，１２３Ｂの対向する摺動面の間隔は、断裁刃ホルダ１２２の厚さに対して０．１〜０．５ｍｍの範囲内に設定され、断裁刃ホルダ１２２が支障なく昇降可能な間隙とする。
【００３３】
連結部材１２５、緊締部材１２６から成る連結手段は、支持板１２３Ａ，１２３Ｂの複数箇所（図２に示す７箇所）に配置され、所定間隔を強固に保持している。
【００３４】
断裁刃ホルダ１２２には、コロ１２８Ａ，１２８Ｂが固定され、コロ１２８Ａ，１２８Ｂは右下がりに傾斜したガイド部材１２９Ａ，１２９Ｂにそれぞれガイドされる。ガイド部材１２９Ａ，１２９Ｂは本体１０１に固定されている。
【００３５】
［断裁刃駆動手段１３０］
断裁刃駆動手段１３０はモータＭ２、駆動伝達手段、移動体１３３等から構成されている。
【００３６】
本体１０１には、両端支持された回転軸１３１Ａ，１３１Ｂが平行に架設されている。スクリューを螺設した回転軸１３１Ａ，１３１Ｂは、モータＭ２と、ベルト、歯車から成る駆動伝達手段Ｚ２を有する第２駆動手段により同方向に回転される。
【００３７】
回転軸１３１Ａ，１３１Ｂに螺設されたスクリューにはナット１３２Ａ，１３２Ｂがそれぞれ螺合する。回転軸１３１Ａ，１３１Ｂの回転により、ナット１３２Ａ，１３２Ｂを保持する移動体１３３が直線移動する。
【００３８】
移動体１３３に穿設された長穴部１３３Ａには、断裁刃ホルダ１２２に固定されたピン１３４が移動可能に嵌入する。移動体１３３が図示の左右に直線移動し、断裁刃ホルダ１２２がピン１３４を介してを左右に直線移動すると共に、断裁刃ホルダ１２２に固定されたコロ１２８Ａ，１２８Ｂがガイド部材１２９Ａ，１２９Ｂに沿って矢印Ｊ方向で示すように斜め上方に移動する。
【００３９】
用紙断裁装置１００に導入された用紙束ＳＳは小口ａを先頭にして、断裁刃移動手段１２０の固定支持台１２７上を搬送され、所定位置に停止され、固定支持台１２７と下降する刃受け部材１１６に挟持され、上昇する断裁刃１２１によって小口ａが断裁される。
【００４０】
［断裁装置１００の作動］
次に、断裁装置１００の作動を説明する。
【００４１】
待機状態においては、移動体１１３Ａは左端に、移動体１１３Ｂが右端に位置して、刃受け部材１１６は上限位置にあり、断裁刃１２１は下限位置に待機している。
【００４２】
用紙束ＳＳが用紙断裁装置１００に導入されると、モータＭ１が起動して、移動体１１３Ａ，１１３Ｂを駆動し、連結桿１１４Ａ，１１４Ｂを介して小口加圧部材１１５が下降する。小口加圧部材１１５が検知手段ＰＳにより検知された位置で、モータＭ１が停止し、小口加圧部材１１５が停止する。小口加圧部材１１５の停止位置は検知手段ＰＳの位置設定により決定され、検知手段ＰＳの位置は、用紙束ＳＳを形成する用紙の枚数により決定される。従って、画像形成システムの操作部において、設定した用紙束ＳＳを構成する用紙の枚数により、小口加圧部材１１５の下降位置が設定される。
【００４３】
小口加圧部材１１５は、後に説明する断裁時に、多数枚重なった用紙に対して断裁刃１２１により横方向からの力が加わったときにもずれが生じないように大きな圧力で用紙束ＳＳを押さえる。
【００４４】
用紙束ＳＳの押さえが完了した段階で、モータＭ１が起動して、断裁刃１２１を矢印Ｊの左上方に移動させる。断裁刃１２１のこの移動により、用紙束ＳＳが断裁される。断裁刃１２１の断裁作用は、刃のスライドによる断裁なので、比較的小さな駆動力による断裁が可能であり、しかも、断裁する用紙の枚数が多くなっても、断裁刃１２１の移動ストロークが変わるのみで、駆動力は変わらない。
【００４５】
用紙束ＳＳの全ての用紙が断裁されると、断裁刃１２１の刃先が刃受け部材１１６に接触して、断裁刃１２１の駆動力が増大する。この駆動力の増大、すなわち、モータＭ１の負荷の増大によるモータ駆動電流の増大を検知して、制御手段がモータＭ１の駆動を停止させる。このようにして、用紙束ＳＳを構成する用紙の全てが断裁される。
【００４６】
小口断裁処理が完了すると、モータＭ２が逆回転し、断裁刃１２１は図１の右斜め下方の所定位置に下降する。
【００４７】
断裁刃１２１の下降が完了すると、小口加圧部材１１５が初期位置まで上昇する。
【００４８】
小口加圧部材１１５の上昇完了後、用紙束ＳＳの折り目部ｂ近傍を挟持していた図示しない折り目押さえ部材及び受け板が初期位置に戻ると、加圧部材１１５、刃受け部材１１６が上昇し、用紙束ＳＳの挟持が解除される。
【００４９】
以上述べた一連の動作により、用紙束ＳＳの小口断裁処理が完了する。
【００５０】
断裁動作の繰り返しにより、刃受け部材１１６が断裁刃１２１により、僅かづつではあるが、切除される結果、刃受け部材１１６に刻み溝Ｔが形成される。この刻み溝Ｔの深さが大きくなると、用紙の切り残し、断裁された小口ａの端面が平坦でなくなる等の断裁不良が発生する場合がある。
【００５１】
これを防止するため、刃受け部材１１６を断裁刃１２１の長手方向に交叉する矢印Ｋ方向に変位させて、刃受け部材１１６の未使用部分を断裁刃１２１の刃先を受ける位置に設定している。すなわち、ソレノイドＳＬを作動させることにより、前記に説明した受け部材駆動機構が作動して、刃受け部材１１６を矢印Ｋ方向に歩進させる。
【００５２】
これにより、複数の刻み溝Ｔが形成されはするが、許容限度内の深さに制限することができ、刻み溝による断裁不良が発生することはない。
【００５３】
図６は断裁処理される各種用紙束ＳＳの斜視図及び断面図である。
【００５４】
図６（ａ）は中折り、中綴じ処理された用紙束ＳＳの斜視図、図６（ｂ）は用紙束ＳＳの断面図であり、ａは小口、ｂは折り目部、ｃは断裁線、ＳＰは綴じ針を示す。
【００５５】
図６（ｃ）は平綴じ処理された用紙束ＳＳの斜視図で、ａは小口、ｃは断裁線、ＳＰは綴じ針を示す。
【００５６】
図６（ｄ）は糊付け処理された用紙束ＳＳの斜視図で、ａは小口、ｃは断裁線、ｄは接着テープを示す。
【００５７】
［用紙断裁装置を備えた用紙後処理装置及び画像形成システム］
ここで、用紙断裁装置を備えた用紙後処理装置及び画像形成システムとは、用紙断裁装置を内蔵した用紙後処理装置、又は、図示の如く用紙断裁装置を内蔵した用紙後処理装置の外付けにより一体化した画像形成システムをいう。なお、本発明に係る用紙断裁装置を内蔵した後処理装置は単独で使用することが出来る構成とすることも可能である。なお、本発明の用紙後処理装置、及び用紙後処理装置を備えた画像形成システムは、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００５８】
［画像形成装置］
図７は本発明に係る用紙断裁装置を備えた用紙後処理装置ならびに画像形成システムの全体構成図である。
【００５９】
画像形成システムは、画像形成装置Ａ、自動原稿送り装置ＤＦ、用紙後処理装置Ｂ、大容量給紙装置ＬＴから構成されている。
【００６０】
図示の画像形成装置Ａは、画像読取部１、画像処理部２、画像書込部３、画像形成部４、給紙カセット５Ａ，５Ｂ，５Ｃ、手差し給紙トレイ５Ｄ、第１給紙部６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ、第２給紙部６Ｆ、定着装置７、排紙部８、自動両面コピー給紙部（ＡＤＵ）８Ｂを備えている。
【００６１】
画像形成装置Ａの図示の左側面の排紙部８側には、用紙後処理装置Ｂが連結されている。
【００６２】
自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に載置された原稿は画像読取部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により読み込まれ、光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮等の処理を経た後、画像書込部３に送られる。
【００６３】
画像書込部３においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部４の感光体ドラム４Ａに照射され、潜像を形成する。画像形成部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。給紙カセット５Ａ〜５Ｃの第１給紙部６Ａ〜６Ｃ、手差し給紙トレイ５Ｄの第１給紙部６Ｄ、大容量給紙装置ＬＴの第１給紙部６Ｅの各々により給送された用紙Ｓは第２給紙部６Ｆを経て、転写手段４Ｂにより画像が転写される。画像を担持した用紙Ｓは、定着装置７により定着され、排紙部８から用紙後処理装置Ｂに送り込まれる。或いは搬送路切換板８Ａにより自動両面コピー給紙部８Ｂに送り込まれた片面画像処理済みの用紙Ｓは再び画像形成部４において、両面画像処理後、排紙部８から排出される。
【００６４】
操作部９は画像形成装置Ａ及び用紙後処理装置Ｂ等から成る画像形成装置の処理機能を選択、設定する。
【００６５】
画像形成装置Ａの主制御手段１０は、通信部１０Ａ、通信回線１０Ｂを介して、用紙後処理装置Ｂの後処理制御手段１０Ｃに接続している。
【００６６】
［用紙後処理装置］
図８は用紙後処理装置Ｂの中折り、中綴じ処理工程の用紙搬送を示す模式図である。図９は用紙後処理装置Ｂの右側面図、図１０は左側面図である。
【００６７】
最初に、用紙導入から折り処理前迄の用紙搬送工程を説明する。
【００６８】
図７、図８に示すように、画像形成装置Ａから排出された用紙Ｓは、用紙後処理装置Ｂの入口部１１に導入されると、入口ローラ１２により挟持され、搬送路切換手段Ｇ１の上方の用紙搬送路ｒ１又は下方の用紙搬送路ｒ２の何れかに搬送される。
【００６９】
〈ストレート排紙〉
用紙搬送路ｒ１に分岐された用紙Ｓは、搬送ローラ１３Ａ〜１３Ｅにより挟持されて搬送され、搬送路切換手段Ｇ２の上方の用紙搬送路ｒ３又は下方の用紙搬送路ｒ４の何れかに搬送される。
【００７０】
上方の用紙搬送路ｒ３に進行した用紙Ｓは、排紙ローラ１４によって排出され、用紙後処理装置Ｂの上部に配置されたサブ排紙トレイ１５上に積載される。
【００７１】
下方の用紙搬送路ｒ４に進行した用紙Ｓは、搬送ローラ１６Ａ〜１６Ｄにより挟持されて搬送され、排紙ローラ１７によって排出される。
【００７２】
〈第１直角偏向搬送〉
搬送路切換手段Ｇ１の下方の用紙搬送路ｒ２に搬送された用紙Ｓは、ほぼ垂直に下降し、所定位置に一時停止して収納される。この停止位置において、後続の複数枚の用紙Ｓが重ね合わせられて収容される。
【００７３】
〈第２直角偏向搬送〉
収容された用紙Ｓは、搬送ローラ対１８Ａ，１８Ｂ、第１搬送ローラ対１８Ｃ，１８Ｄ、及び図示しない案内板によって図９の紙面に対して直角手前方向に偏向移動されて、用紙後処理装置Ｂ内部の前面側Ｂｆに回り込む用紙搬送路ｒ５を用紙面を直立させた状態で通過し、所定位置に一時停止する。
【００７４】
〈第３直角偏向搬送〉
次に、用紙Ｓは第２搬送ローラ対１８Ｅによって垂直上方に搬送された後、水平方向に偏向され、搬送ローラ対１９、搬送整合ベルト２０によって移動される（用紙搬送路ｒ６、図９参照）。
【００７５】
〈折り処理前の整合〉
整合手段は、図９に示すように、用紙搬送路ｒ６の用紙搬送方向下流側に配置され、用紙先端部を当接させて位置決めする整合部材２１と、用紙Ｓの後端部を押圧して移動させる移動可能な整合部材２０Ａとから成る。整合部材２０Ａは、用紙搬送路ｒ６の用紙搬送方向上流側に配置された搬送ローラ対１９により搬送された用紙Ｓの後端部を押圧して整合部材２１まで移動させ、用紙先端部を整合部材２１に当接させて用紙揃えを行う。
【００７６】
次に、用紙後処理装置Ｂにおける用紙Ｓの三つ折り処理、中折り処理、中綴じ処理、冊子の小口断裁処理を具体的に説明する。
【００７７】
〈三つ折り処理〉
搬送整合ベルト２０の用紙搬送方向下流側には、折り手段３０が配置されている。折り手段３０は折りローラ３１，３２，３３、第１折り板３４、第２折り板３５から構成されている。
【００７８】
三つ折り処理を行う場合には、折り手段３０において、折りローラ３１，３２と第１折り板３４とにより用紙Ｓに第１の折り目部が形成され、折りローラ３２，３３と第２折り板３５とにより用紙Ｓに第２の折り目部が形成され、三つ折り処理された折丁ＳＡは、複数の搬送ローラ３６と案内板とから成る用紙搬送路ｒ８を通過して、排紙ローラ３７によって排紙トレイ３８に排出される（図９参照）。
【００７９】
〈中折り処理〉
折り手段３０に到達した１枚又は複数枚の用紙Ｓは、互いに逆方向に回転する折りローラ３１，３２、及び直進する第１折り板３４によって挟持されて中折り処理が行われ、用紙搬送方向中央で用紙幅方向にわたって折り目部ｂ（図８参照）を形成した折丁ＳＡが形成される。
【００８０】
折りローラ３１，３２、第１折り板３４によって二つ折り処理が行われて折り目部ｂを形成した折丁ＳＡは、折りローラ３１，３２の逆回転によって、折りローラ３１，３２のニップ位置から離間されて元の水平搬送路に戻される。折丁ＳＡは引き続き、後述の搬送手段４０の搬送ベルト４１、搬送爪４２及び折丁ガイド手段５０の導入ガイド部材５１によって、折り目部ｂの延長線方向の用紙搬送路ｒ７に搬送され、中綴じ手段６０に送り込まれる（図８参照）。
【００８１】
このように、折り手段３０は、１乃至３枚の少数枚の用紙Ｓを中折り処理して、折り目部ｂをしっかり付け、逐次、中綴じ手段６０に送り込む事により、折り目部ｂの膨らみが少ない高品位の用紙束ＳＳを作製する事ができる。
【００８２】
〈中綴じ処理〉
折り手段３０において中折り処理された折丁ＳＡは、後述の搬送手段４０によって、用紙搬送路ｒ７方向に進行し、中綴じ手段６０の鞍掛集積手段６１上に載置される。後続の中折り処理された折丁ＳＡも引き続き用紙搬送路ｒ７を通過して鞍掛集積手段６１上に積載される。
【００８３】
鞍掛集積手段６１は、ほぼ直交する２枚のガイド板から成り、用紙後処理装置Ｂの本体に固定されている。鞍掛集積手段６１の頂部近傍には、バネ付勢されて昇降可能な押圧部材６１Ａが受針機構６４に支持された状態で配置されている（図１０参照）。
【００８４】
押圧部材６１Ａの頂部は、上方にほぼ直角な凸形状をなし、その頂部稜線上に中折り処理された折丁ＳＡの折り目部ｂ（図８参照）が載置される。
【００８５】
鞍掛集積手段６１及び押圧部材６１Ａ上に載置された複数枚の折丁ＳＡは、幅整合手段６２によって位置揃えされる。
【００８６】
押圧部材６１Ａの上方には、打針機構６３が固定配置されている。鞍掛集積手段６１の内部には、押圧部材６１Ａと受針機構６４が上下方向に移動可能に支持されている。
【００８７】
打針機構６３と受針機構６４とから成る二分割構造の綴じ手段は、用紙折り目部方向に２組配置されている。操作部において、中綴じ処理が設定されると、受針機構６４が上昇して中綴じ処理を行う。即ち、２組の綴じ手段は押圧部材６１Ａ上の折丁ＳＡの折り目部ｂに沿って、中央振り分け２箇所に綴じ針ＳＰを打針する。中折り処理、中綴じ処理された用紙束ＳＳを図８の模式図に示す。
【００８８】
〈冊子の取り出し〉
中綴じ手段６０において中綴じ処理された用紙束ＳＳは、冊子取り出し手段７０のアーム部材７１の先端部に固定された支持部材７２に保持され、アーム部材７１によって一点鎖線矢印方向に揺動されて冊子搬送手段８０に搬送される。
【００８９】
〈冊子の搬送〉
冊子搬送手段８０に搬送された用紙束ＳＳは、搬送ベルト８２上に載置される。搬送ベルト８２の回動により用紙束ＳＳは斜め下方に搬送され、更に、傾斜状態に保持されて、回動する搬送ベルト８３により移送されて所定位置に停止される。その後、搬送ベルト８３は揺動して水平状態に支持される。
【００９０】
〈冊子断裁処理〉
この水平状態になった搬送ベルト８３上に載置された用紙束ＳＳの小口（折り目部の反対側の自由端部）ａは、用紙束ＳＳの用紙枚数によって不揃いになっているから、本発明の用紙断裁装置１００により断裁して、小口ａを揃える。
【００９１】
断裁処理されて作製された冊子ＳＳＳは、逆回転する搬送ベルト８３に載置され、搬送ベルト８３に固定された可動整合部材８４により冊子ＳＳＳの後端部が押圧された状態で搬送され、搬送ベルト８３の先端部から矢示方向に落下する。落下した冊子ＳＳＳは、回動する排出ベルト８５により用紙後処理装置Ｂの前面側Ｂｆの外方に配置された排紙トレイ８６に排出される。
【００９２】
なお、本発明の用紙断裁装置１００は、用紙後処理装置Ｂにより中折り、中綴じ処理された用紙束ＳＳの小口断裁処理に限定されるものではなく、図６（ｃ）に示した平綴じ処理された用紙束ＳＳの小口断裁処理や、図６（ｄ）に示した糊付け処理された用紙束ＳＳの小口断裁処理にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の用紙断裁装置の正面図。
【図２】用紙断裁装置の待機状態を示す要部正面図、及び要部側面図。
【図３】用紙断裁装置の用紙断裁開始状態を示す要部正面図、及び要部側面図。
【図４】用紙断裁装置の断裁刃周辺及び刃受け板周辺の拡大断面図。
【図５】用紙断裁装置の断裁刃周辺の斜視図。
【図６】断裁処理される各種用紙束の斜視図及び断面図。
【図７】本発明に係る用紙断裁装置を備えた用紙後処理装置及び画像形成システムの全体構成図。
【図８】用紙後処理装置の中折り、中綴じ処理工程の用紙搬送を示す模式図。
【図９】用紙後処理装置の右側面図。
【図１０】用紙後処理装置の左側面図。
【符号の説明】
【００９４】
１００ 用紙断裁装置
１０１ 本体
１１０ 刃受け部材移動手段
１１１ 回転軸
１１３Ａ，１１３Ｂ 移動体
１１４Ａ，１１４Ｂ 連結桿
１１５ 小口加圧部材
１１６ 刃受け部材
１２０ 断裁移動手段
１２１ 断裁刃
１２２ 断裁刃ホルダ
１２３Ａ，１２３Ｂ 支持板
１２４ 間隔保持部材
１２５ 連結部材
１２６ 緊締部材
１２７ 固定支持台
１２８Ａ，１２８Ｂ コロ
１２９Ａ，１２９Ｂ ガイド部材
１３０ 断裁刃駆動手段
１３３ 移動体
１３３Ａ 長穴部
１３４ ピン
Ａ 画像形成装置
Ｂ 用紙後処理装置
Ｍ１，Ｍ２ モータ
ＰＳ 検知手段
ＳＳ 用紙束
ａ 小口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙束の小口を断裁する用紙断裁装置において、
前記用紙束の小口を断裁する断裁刃と、
前記断裁刃を固定支持する断裁刃ホルダと、
前記断裁刃ホルダの両側面を摺動可能に支持する一対の断裁刃支持板と、
前記一対の断裁刃支持板を、前記断裁刃ホルダが摺動可能な間隔に保持する間隔保持部材と、
前記一対の断裁刃支持板を連結して固定する固定手段と、
を有することを特徴とする用紙断裁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の用紙断裁装置を備えたことを特徴とする用紙後処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の用紙後処理装置を有することを特徴とする画像形成システム。
【請求項１】
用紙束の小口を断裁する用紙断裁装置において、
前記用紙束の小口を断裁する断裁刃と、
前記断裁刃を固定支持する断裁刃ホルダと、
前記断裁刃ホルダの両側面を摺動可能に支持する一対の断裁刃支持板と、
前記一対の断裁刃支持板を、前記断裁刃ホルダが摺動可能な間隔に保持する間隔保持部材と、
前記一対の断裁刃支持板を連結して固定する固定手段と、
を有することを特徴とする用紙断裁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の用紙断裁装置を備えたことを特徴とする用紙後処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の用紙後処理装置を有することを特徴とする画像形成システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−８８２４６（Ｐ２００６−８８２４６Ａ）
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２７４７３４（Ｐ２００４−２７４７３４）
【出願日】平成１６年９月２２日（２００４．９．２２）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２２日（２００４．９．２２）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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