JP2016002748A - シート綴じ処理装置及びこれを備えた後処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のシートを凹凸形状の加圧面で挟圧して綴じ処理する際に、整然としたシート姿勢でその結束強度を強弱選択して綴じ処理することが可能なシート綴じ処理装置を提供する。【解決手段】シートを挟んで対向する一対の加圧面で圧着綴じする際に、一方の加圧面を他方の加圧面に対して相対的に位置移動するように構成し、この位置移動する加圧面にシフト手段を設ける。複数のシートを一対の加圧面で挟圧して圧着綴じする装置であって、シートを挟んで互いに対向する第１、第２の加圧面と、第１、第２の加圧面の少なくとも一方を、離間した待機位置から圧接する作動位置に位置移動する加圧駆動手段とを備える。【選択図】図６

Description

本発明は、複数のシートを綴じ合わせるシート後処理装置に係わり、綴じ合わせ強度を調整することが可能な綴じ処理機構の改良に関する。

一般にこの種の綴じ処理装置は、紙載台（シート支持手段）に支持したシート束を綴じ処理する装置として、画像形成システムにおける後処理装置などとして知られている。綴じ処理機構としては、シート束をステープル針で綴じる機構（ステープル綴じ機構）と、シート束を凹凸面を有する加圧面で挟圧して圧着綴じする機構（圧着綴じ機構）が知られている。

シート束を金属針を用いることなく綴じ処理する圧着綴じ機構は、綴じシートを容易に引き離して分離することができ、書類の廃棄処分のとき環境に問題を及ぼさない綴じ方法として用いられている。その反面、綴じ処理するシート束の束厚さが厚いとき、勢い良くページめくりしたときなどにシートが剥れる問題があることも知られている。

例えば特許文献１には、圧着綴じ機構が開示され、綴じ処理するシート束に応じて圧着綴じ領域（圧着面積）を加減する機構が提案されている。同文献には互いに噛み合った状態で回転する歯車形状の加圧機構で、その回転量を調節することによって帯状の結束部が長いときには強い結束が得られ、短いときには弱い結束となる機構が開示されている。

また、特許文献２には、圧着綴じ加圧領域の角度方向を異ならせることによって強い結束とするか、弱い結束とするか選択できるように構成されている。そして一対の加圧面でシートを挟圧して圧着綴じするとき、シートをギャザー形状に変形させる。この噛合せ幅（短辺方向）と噛合せ長さ（長辺方向）をシートのめくり方向に対する配置方向を変更することによって剥がれ易い締結（弱結束）と、剥がれにくい締結（強結束）を選択している。

特許第５２５３４５３号公報 特開２０１１−４７３６８１号公報

複数シートをステープル針を用いることなく綴じ処理する方法として、重ね合わせたシートを凹凸形状の加圧面で表裏面方向から挟圧してシートをギャザー状に変形させる綴じ処理方法は既に知られている。この綴じ処理方法では結束強度が弱いディメリットと、使用中に容易に引き剥がすことができるメリットが知られている。

そこで、このような圧着綴じ機構において、シート束を強く結束するか、弱く結束するか、選択して綴じ処理する試みがなされている。例えば特許文献１のものは、互いに噛み合せた歯車形状の加圧面でシート束を挟圧する機構を採用し、歯車状加圧面の回転量を変更することによって綴じ合わせ長さが長く剥がれにくい結束と、綴じ合わせ長さが短く剥がれ易い結束を選択するようにしている。

このように圧着綴じの綴じ長さを長短変更する機構（方法）では、シート束の結束長さが異なるため、短い結束長さのときには図９（ｂ）に示すようにページめくりするときシートが曲がりやすい問題が発生する。

また、特許文献２のように圧着綴じの方向を変更する機構では図９（ｄ）に示すように、シートコーナと画像形成エリアとの間に綴じ合わせ長さ方向（長辺）が位置するため、綴じ代部が画像形成部に入り込む問題が生ずる。

本発明は、複数のシートを凹凸形状の加圧面で挟圧して綴じ処理する際に、整然としたシート姿勢でその結束強度を強弱選択して綴じ処理することが可能なシート綴じ処理装置の提供をその課題としている。

上記課題を解決するため本発明は、シートを挟んで対向する一対の加圧面で圧着綴じする際に、一方の加圧面を他方の加圧面に対して相対的に位置移動するように構成し、この位置移動する加圧面にシフト手段を設けることを特徴としている。

更に、その構成を詳述すると、複数のシートを一対の加圧面で挟圧して圧着綴じする装置であって、シートを挟んで互いに対向する第１、第２の加圧面と、第１、第２の加圧面の少なくとも一方を、離間した待機位置から圧接する作動位置に位置移動する加圧駆動手段とを備える。

上記一対の加圧面は、一方の加圧面が他方の加圧面に対して相対的に位置移動するように構成し、この位置移動する加圧面にシフト手段を設ける。

上記位置移動可能な加圧面の構成は、例えばフレーム部材（装置フレーム、ブラケットなど）にガイド機構設けて加圧面を有する加圧ブロックをスライド移動可能に構成し、カム機構などで加圧面を異なる第１、第２の位置に選択的に位置決めする。これによって対向する加圧面に対して、第１の位置の加圧面は対向加圧面と全領域で噛み合い、第２の位置の加圧面は、対向加圧面と一部で噛合うこととなる。従ってシートには噛合面積に比例した加圧力（圧着綴じ力）が付与される。

なお、上記一対の加圧面の噛み合い面積は、第１、第２、２段階に異ならせるか、或いは３段階以上に段階的に異ならせるか、或いは無段階に面積を異ならせるかいずれかの構成を採用する。

本発明は、シートを一対の加圧面で圧着綴じする際に、一方の加圧面を他方の加圧面に対して相対的に位置移動が可能に構成し、シートを圧着する噛合面積を２段階上に調整可能にしたものであるから以下の効果を奏する。

シートを挟んで圧着する一対の加圧面の対向位置を、剥がれにくく結束するモードのときには噛合わせ面積が大きくなる位置に位置決めし、剥がれやすく結束するモードのときには噛み合わせ面積を小さくなるように位置決めする。これによって本発明は、オペレータが設定した結束強度、或いはシートの束厚さ、シートサイズなどの綴じ合せ条件から、いずれかのモードで綴じ処理を実行することができる。

また、その為の構成は、例えば加圧面を有するプレート部材（ブロック部材）をフレーム部材（ユニットフレーム、ブラケットなど）に位置移動可能に取付け、モータソレノイドなどのシフト手段で位置移動する構成でよく簡単な構造で安価に提供することができる。更に本発明は、一対の加圧面を互いに所定幅で噛み合う凹凸状の歯型を複数配列して所定長さに形成し、一方の加圧面を噛み合せ幅方向に位置移動可能に構成することによって、ページめくりのとき容易に剥がれることがない。

本発明に係わる後処理装置を備えた画像形成システムの全体構成の説明図。 図１の画像形成システムにおける後処理装置の詳細説明図。 図２の後処理装置に内蔵されているシート綴じ処理ユニット（圧着綴じユニット）の機構説明図。 図３の綴じ処理ユニットにおけるシート束を圧着する状態の説明図であり、（ａ）は加圧面とシートとの位置関係を、（ｂ）（ｃ）は加圧面でシートを圧着した状態を、（ｄ）は、圧着綴じ処理したシート束の断面状態を示す。 第１第２実施形態における綴じ処理動作時に、加圧力を調整する制御構成を示し、（ａ）は加圧部材が待機位置にある状態を、（ｂ）は作動位置にある状態を示し、（ｃ）は加圧力の制御構成の説明図。 本発明におけるシートを圧着する一対の加圧面の噛み合わせ状態を示し、（ａ）は、一対の加圧面が広い係合面積で加圧する動作状態を、（ｂ）は（ａ）の噛み合わせ痕を示し、（ｃ）は加圧面を綴じ合わせ幅方向に位置ズレさせた場合を、（ｄ）は（ｃ）の噛み合わせ痕を示し、（ｅ）は噛み合せ長さ方向に位置ズレさせた場合を示し、（ｆ）は（ｅ）の噛み合わせ痕を示す。 図１の画像形成システムにおける制御構成の説明図。 第１実施形態における綴じ処理動作の手順を示すフローチャート。 従来の圧着綴じ機構におけるシート束の綴じ処理状態の説明図であり、（ａ）は圧着綴じ長さを長くした場合、（ｂ）は圧着綴じ長さを短くした場合、（ｃ）は圧着綴じ方向をシートコーナ４５度に設定した場合、（ｄ）は圧着綴じ方向をシートコーナ１３５度に設定した場合を示す。

以下図示の実施の形態に基づいて本発明を詳述する。図１は本発明に係わる画像形成システムを示しシート上に画像を形成する画像形成装置Ａと、画像形成されたシートに綴じ処理など後処理を施して収納する後処理装置Ｂで構成されている。後処理装置Ｂにはオプションユニットとして集積したシートに綴じ処理を施すシート綴じ装置Ｃが内蔵されている。

［画像形成システム］
図１に示す画像形成システムについて説明する。図示の画像形成システムは画像形成装置Ａと後処理装置Ｂで構成され、シート綴じ装置Ｃは後処理装置に内蔵されている。以下画像形成装置について説明する。

画像形成装置Ａは、給紙部１と画像形成部２と排紙部３と信号処理部（不図示）で構成され装置ハウジング４に内蔵されている。給紙部１はシートを収納する複数のカセット５で構成され、異なるサイズのシートを収納可能に構成されている。各カセット５にはシートを繰出す給紙ローラ６と、シートを１枚ずつ分離する分離手段（分離爪、分離ローラなど；不図示）が内蔵されている。

また、給紙部１には給紙経路７が設けられ各カセット５からシートを画像形成部２に給送する。この給紙経路７の経路端にはレジストローラ対８が設けられ各カセット５から送られたシートを先端揃えすると共に画像形成部２の画像形成タイミングに応じて給紙するまで待機させる。

画像形成部２はシート上に画像形成する種々の画像形成機構が採用可能である。図示のものは静電式画像形成機構を示している。図１に示すように装置ハウジング４に感光体（ホトコンダクタ）で構成されるドラム９が色成分に応じて複数配置されている。各ドラム９には発光器（レーザヘッドなど）１０と現像器１１が配置されている。そして各ドラム９に発光器１０で潜画像（静電画像）を形成し、現像器１１でトナーインクを付着する。この各ドラム上に付着されたたインク画像は、色成分毎に転写ベルト１２に転写され画像合成される。

このベルト上に形成された転写画像は給紙部１から送られたシートにチャージャ１３で画像転写され、定着器（加熱ローラ）１４で定着された後に排紙部３に送られる。排紙部３は、装置ハウジング４に形成された排紙空間１５にシートを搬出する排紙口１６と、この排紙口に画像形成部２からシートを案内するシート搬送経路１７で構成されている。なお排紙部３には後述するデュープレックス経路１８が連設され、表面に画像形成したシートを表裏反転して再び画像形成部２に給送するようになっている。

図示Ｄは画像読取ユニットであり、プラテン１９ａと、このプラテンに沿って往復動する読取キャリッジ１９ｂで構成されている。図示Ｅは原稿給送ユニットであり、給紙トレイ上にセットした原稿シートを１枚ずつプラテン１９ａに給送し、画像を読み取った後に排紙トレイ２０に収納する搬送機構で構成されている。

［後処理装置］
次に図１及び図２に示す後処理装置Ｂについて説明する。図示の後処理装置Ｂには綴じユニットＣ（シート綴じ装置；以下同様）が内蔵され、画像形成システムの端末装置として構成されている。

図２において後処理装置Ｂは装置ハウジング３４と、このハウジングに配置されたシート搬送経路２２と、その経路排紙口２３の下流側に配置された処理トレイ２４（シート支持手段；以下同様）と、その下流側に配置されたスタックトレイ２５で構成されている。

処理トレイ２４にはシートを搬入する搬入手段３７と、搬入されたシートを所定の後処理位置（綴じ位置）Ｐに位置決めする位置規制手段（シート端規制部材２６と側縁整合部材２７）が配置されている。処理トレイ２４にはシート束を綴じ処理するシート綴じ手段４９（圧着綴じ手段）が配置されている。この圧着綴じ手段４９の構成については後述する。図示の処理トレイ２４には圧着綴じ手段４９と共にシートを綴じ処理するステープル綴じ手段３８が配置され、トレイ上に集積されたシートを（オペレータのモード設定で）指定された手段で圧着綴じ又はステープル綴じする。

上記装置ハウジング３４には、図２に示すように搬入口２１と排紙口２３を有するシート搬送経路２２が配置され、図示のものは水平方向からシートを受け取って略水平方向に搬送して排紙口２３から搬出するように構成されている。このシート搬送経路２２にはシートを搬送する搬送機構（搬送ローラなど）が内蔵されている。

上記搬送機構は、経路長に応じて所定間隔の搬送ローラ対で構成され、搬入口２１の近傍に搬入ローラ対２８が、排紙口２３の近傍に排紙ローラ対２９が配置されている。上記搬入ローラ対２８と排紙ローラ対２９とは、同一の駆動モータ（不図示）に連結され、同一周速度でシートを搬送する。またシート搬送経路２２にはシートの先端と後端との少なくとも一方を検出するシートセンサＳｅ１が配置されている。

シート搬送経路２２の排紙口２３には、その下流側に段差ｄを形成して処理トレイ２４が配置されている。この処理トレイ２４は排紙口２３から送られたシートを上方に積み重ねて束状に集積するため、シートの少なくとも一部を支持する紙載面２４ａを備えている。上記処理トレイ２４は排紙口２３から送られたシートを束状に集積して、所定姿勢に整合したのちに綴じ処理を施し、処理後のシート束を下流側のスタックトレイ２５に搬出するように構成されている。

上記排紙口２３にはシート搬入手段３７（パドル回転体）が配置され、シートを処理トレイ２４の所定位置に搬送する。また処理トレイ２４にはシート先端をシート端規制部材２６に案内する掻き込み搬送手段３９が配置されている。

掻き込み搬送手段３９は、シート端規制部材２６の上流側に配置され、図示のものはリング形状のベルト部材で構成されている。このベルト部材３９は紙載面上の最上シートと係合するとともにシート端規制部材２６に向けてシートを搬送する方向に回転する。

処理トレイ２４の先端部（図示のものは排紙方向後端部）には、シートを位置決めするシート端規制部材２６が設けられている。そして、排紙口２３から掻き込み搬送手段３９で搬入されたシートを突き当て規制する。このシート端規制部材２６は処理トレイ上に集積されたシートを所定の処理位置に整合する。

また処理トレイ２４には、シート端規制部材２６に位置決めされたシートの幅方向を基準ラインに位置決めする側縁整合部材２７が配置されている。図示の側縁整合部材２７は、排紙口２３から送られシート端規制部材２６に位置決めされたシートを排紙直交方向に幅寄せ整合する。この側縁整合部材２７は、左右一対の整合板で構成され、所定の基準ライン（センタ基準又はサイド基準）にシートを位置決めする。図示のものはシート先端を基準にシート幅方向後位置決めするセンタ基準に設定する場合を示している。

処理トレイ２４にはシート端規制部材２６に突き当て規制され、側縁整合部材２７で幅方向を位置決めされたシートを綴じ処理する圧着綴じ手段４９とステープル綴じ手段３８が配置されている。ステープル綴じ手段３８によるシート綴じ処理機構および綴じ処理動作は、既によく知られているのでその説明を省略する。

［圧着綴じ手段］
図３に従って本発明に係わる圧着綴じ手段４９（シート綴じ処理装置）について説明する。この圧着綴じ手段４９は、シートの表裏方向から一対の加圧面で挟圧して綴じ処理する。

束状のシートを表裏方向から挟圧する一対の加圧面３１、４１と、この加圧面を備えた一対の加圧部材３０、４０と、加圧部材の一方の加圧面４１をシートから離れた待機位置（非加圧位置；以下同様）からシートを加圧する加圧位置に移動させる駆動機構（駆動手段）ＰＭで構成される。図示の加圧部材は、フレーム部材（ユニットフレーム、ブラケットなど）で構成され、第１加圧部材３０は装置フレームに一体的に固定され、第２加圧部材４０は第1加圧部材３０に揺動可能に支軸４２に軸支持されている。

図示の実施形態では固定側の加圧面３１を有する固定側加圧部材３０と、可動側の加圧面４１を有する可動側加圧部材４０と、この可動側加圧面をシートから離れた待機位置からシートを加圧する加圧位置に移動する駆動機構ＰＭで構成される。

固定側加圧部材３０（以下「固定部材」と云う）と可動側加圧部材４０（以下「可動部材」と云う）とは、固定部材３０の加圧面３１（以下「固定面」と云う）の上に支持したシート束を可動部材４０の加圧面４１（以下「可動面」と云う）でクランプするように構成されている。このため可動部材４０は支軸４２を中心に揺動可能に軸支され、支軸４２は固定部材３０に固定されている。この支軸４２は固定部材３０に限らずユニットフレームなど他の部材に固定しても良い。

また固定部材３０はユニットフレーム４６に一体的に固定されている。そして固定面３１と可動面４１とは、支軸４２を中心に可動部材４０が揺動運動する動作で、シート束をクランプする加圧状態（加圧位置）と、シート束から離れた（離間した）非加圧状態（待機位置）の間で位置移動する。

図１に示す装置は、固定部材３０が断面コ字状（チャンネル形状）の枠部材（金属、強化樹脂など）で形成され、その側壁３０ａ、３０ｂの間に可動部材４０が支軸４２で揺動可能に支持されている。このように可動部材４０は固定部材３０の側壁３０ａ、３０ｂに案内され支軸４２を中心に揺動運動する。そして可動部材４０には待機位置側に付勢する復帰スプリング４３が配置されている。この復帰スプリング４３はユニットフレーム４６（または固定部材３０）との間に配置する。

上記固定面３１と可動面４１とは、少なくとも一方は凹凸面（突起条溝）で構成され加圧したシートを変形させる。図示のものは固定面３１と可動面４１それぞれが凹凸面で形成され、その形状は凸部と凹部が互いに噛合するようにしてある。各凹凸面の形状は、加圧したときにシートに損傷を与えない形状（特にエッジ形状）に配慮し、同時に重なり合うシート同士が噛み合うように変形する最適の形状に構成する。そしてこの凹凸面で挟圧されたシートにはギャザー状（波形状）の変形が残り、重なり合うシート同士が結束される。

上述の可動部材４０の駆動機構について説明する。固定部材３０に揺動可能に支持された可動部材４０は、支軸４２を境に先端部に可動面４１が、基端部にカムフォロア４４（以下「フォロアコロ」と云う）から構成されている。先端部の可動面４１とフォロアコロ４４とは、支軸４２を介して梃子の作用（倍力機構）が働くレバー長さに形成してある。

また、固定部材３０の基端部にはカム部材３３（図示のものは円筒カム）が配置されている。カム部材３３はカム軸３２に支持され、カム軸３２は固定部材３０に回転可能に軸支されていると共に、カム部材３３とフォロアコロ４４とは互いに係合する位置関係で配置されている。また、カム軸３２には伝動手段３５を介して駆動モータＤＣの回転が伝達され、駆動モータの正逆転でカム部材３３が正逆転するように連結されている。

図３に示すように駆動モータＤＣは、ユニットフレーム４６にマウントされ、その駆動軸３６の回転は、伝動手段３５を構成する伝動歯車Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５でカム軸３２に回転を伝達する。カム軸３２に連結された歯車Ｇ１でカム部材３３は図３反時計方向に回転する。図示のものは駆動モータＤＣの正逆転でカム部材３３は所定角度範囲で反時計方向回転（ＣＣＷ）と時計方向回転（ＣＷ）を繰り返すように構成されている。そしてカム部材３３のカム面３３ａは、支軸４２を中心にフォロアコロ４４及び、これと一体の可動部材４０を揺動運動させる。

図３の駆動機構では駆動モータＤＣを反時計方向に回転すると、可動部材４０は支軸４２を中心に反時計方向に揺動し、可動面４１は待機位置Ｗｐから加圧位置Ａｐに移動する。また、カム面３３ａには非係合部が形成してあり、この位置で可動部材４０はカム面３３ａの作用を受けることなく復帰スプリング４３の作用で待機位置Ｗｐに付勢される。

そこで駆動モータＤＣを時計方向に回転してカム面３３ａの非係合部ｃｐｓとフォロアコロ４４が係合する位置で停止する。すると復帰スプリング４３のバネ力で可動面４１は加圧位置Ａｐから待機位置Ｗｐに移動し、その位置で停止する。

カム面３３ａは図５（ａ）に示す「Ｃｓ」位置では、フォロアコロ４４に揺動する力を作用することなく可動面４１を待機位置Ｗｐに保持する。また図５（ｂ）に示す「Ｃｅ」位置では、フォロアコロ４４に可動部材４０が反時計方向に揺動するような作用力を付与する。このＣｅ２位置近辺（シート束の厚さによって異なる）で可動面４１がシートの加圧を開始する。そし「Ｃｅ１」では、その位置はシート束の束厚さによって異なるが最大加圧力をシートＳに作用し、加圧動作を終了する。その後はカム部材３３の時計方向回転によって「Ｃｅ１」「Ｃｅ２」「Ｃｓ」の順に復帰動作する。

そしてカム面３３ａは、可動面４１がシート束Ｓを加圧する初期位置（Ｃｓ）から加圧終了位置（Ｃｅ）の間で徐々に加圧力が増大する「ら線（ｈｅｌｉｃｏｉｌ）」形状に形成されている。これは固定面３１と可動面４１との間でシート束の厚さが異なっても、ほぼ同じ加圧力を作用させるためである。

［加圧面の加圧力調整］
次に上述した圧着綴じ手段４９によるシートの綴じ処理動作について説明する。処理トレイ２４上に配置された圧着綴じ手段４９は、図５（ａ）に示すように上下一対の加圧面３１，４１が互いに離間した状態をホームポジションとしてこの位置に待機している。この待機位置Ｗｐのとき処理トレイ２４上にシートが搬入され、位置規制手段２６、２７で位置決めされ複数のシートが記載集積され、束状シートが一対の加圧面３１，４１の間にセットされることとなる。

上記一対の加圧面３１，４１は、加圧部材（固定側加圧部材３０と可動側加圧部材４０）に支持され、互いに離間した待機位置Ｗｐから作動位置Ａｐ（図５（ｂ）の作動状態）に移動する。このときシート束は一対の加圧面３１，４１で加圧されシート相互は変形するのと同時に圧着され結束する。このシート相互の結束はシート相互の繊維成分が互いに絡み合うことと、重なった状態で凹凸形状に塑性変形することによる。従って加圧面３１，４１とシートとの係合面積が大きいほど結束力は大きくなる。

図示の加圧面３１，４１は、図４（ａ）の状態でシートコーナに対して所定角度（α角度、β角度）で複数の凹凸が所定長さ（綴じ長さ；Ｌ）で所定幅（綴じ幅；Ｗ）で形成されている。以下本発明において、「綴じ長さ（Ｌ）」とは、連続する複数の凹凸歯形の全長寸法とし、「綴じ幅（Ｗ）」とは、各凹凸歯形の幅寸法とする。

次に加圧面３１，４１のシートに対する加圧力について説明する。可動側の加圧部材４０は、図５（ａ）の待機位置から同図（ｂ）の作動位置に回動するときシートを挟圧して綴じ処理する。このため可動側の加圧部材４０には、カム部材３３が配置され、このカムに連結された駆動モータＤＣを回転制御することによって待機位置Ｗｐと作動位置Ａｐとの間で往復動する。

このとき後述する制御手段５０は、カム部材３３の回転角度（図５（ｂ）Ｃｅ１とＣｅ２）を制御することによって加圧面３１，４１に作用する加圧力を強弱調整するようになっている。その制御構成を図５（ｃ）に従って説明する。

図示の駆動モータＤＣは直流モータで構成してあり、制御手段５０はモータドライバ５１に供給する電流値を調整することによって加圧力調整する。図示の２段階の加圧力調整ついて説明すると、制御手段５０はオペレータのモード設定によって『強結束』に設定されたときには、駆動モータＤＣに供給する電流値を『Ａ（＞Ｂ）』アンペアに設定する。またオペレータによって『弱結束』に設定されたときには供給電流値を『Ｂ（＜Ａ）』アンペアに設定する。この電流値はあらかじめ実験によって設定し、記憶手段（ＲＡＭ５４など）に記憶しておく。

そこで制御手段５０は、予め設定され記憶手段（ＲＡＭ）５４に記憶されている加圧力Ｆｐ（負荷トルク）と加圧時間Ｔｐを呼び出す。そして、オペレータが「強結束」に設定したときにはＲＡＭ５４からＡ電流値を呼び出す。同様にオペレータが「弱結束」に設定したときには、ＲＡＭ５４からＢ電流値を呼び出す。

そして制御手段５０は、オペレータが指定した加圧力Ｆｐに相当する基準電流値（Ａまたは、Ｂ）と駆動モータＤＣの逆起電力を検出する電流検出手段（回路）５２からの検出値を比較してモータに設定電流値が供給されるように制御する。この制御によって駆動モータＤＣは所定の基準電流値（Ａ、Ｂ）に達するまで回転を継続し、モータに作用するトルクが所定値に達すると停止する。このときカム部材３３は図５（ｂ）に図示する回転角度Ｃｅ１（電流値Ａ；強結束）、または回転角度Ｃｅ２（電流値Ｂ；弱結束）で停止する。

［加圧時間］
上記制御手段５０は、綴じ処理するシート束の状態に応じて加圧時間Ｔｐを設定する。これは複数のシートを加圧変形させて互いに噛み合うように綴じ合わせるとき、シートを塑性変形させるためには加圧する時間が必要となる。加圧時間Ｔｐを長く設定するとシート相互は確実に噛み合うように変形しその噛合状態が維持されるが、加圧時間Ｔｐが短いとシートは噛み合うまでに変形しないか、或いは元の形状に復元してしまう。

そこで図示の制御手段５０は、綴じ処理するシートの（１）束厚さ、（２）シート枚数、（３）シート材質のいずれか少なくとも１つの条件で加圧時間を設定するように構成してある。これはシート束が厚いときには（変形するシートの体積量の影響で）その厚さに比例してシートの変形量が少なくなり、シート枚数が多いときには（シート葉間の空気層の影響で）その枚数に比例してシートの変形量が少なくなる。その具体的な構成についての説明は省略する。

次に前述した加圧部材３０のカム部材３３を回転する駆動モータＤＣの制御について説明する。駆動モータＤＣにカム部材３３が連結され、モータの回転でカム部材３３が回転し、カムフォロア４４を備えた可動側加圧部材４０が、支軸４２を中心に所定角度揺動する。この動作で可動側の加圧面４１（可動面）は待機位置Ｗｐから作動位置Ａｐに移動し、固定側の加圧面３１と圧着する。

［加圧面の係合面積調整］
本発明は上述の圧着綴じ機構において、一対の加圧面３１、４１でシート束を挟圧して綴じ処理する際に、結束強度を調整可能にすることを特徴としている。上述の第１加圧面３１と、第２加圧面４１とは、噛合面積が広く剥がれにくい結束（強結束モード）と、噛合面積が狭く剥がれ易い結束（弱結束モード）とに選択して設定することが可能に構成する。以下その構成について図６に従って説明する。

図６（ａ）は、第１加圧面３１と第２加圧面４１の全体が互いに噛合する状態を示す（強結束モード）。この場合にはシートは所定面積Ｓｑ１（加圧面全体の面積）でシートを挟圧して綴じ処理する。このとき同図（ｂ）に示すようにシートにはギャザー形状の圧着変形部（面積Ｓｑ１）が形成される。この圧着変形部（圧着面積と凹凸深さ）は装置設計時に所定のシート材質で所定の束厚さのとき、容易に剥がれない結束強度に設定する。

図６（ｃ）は、第１加圧面３１と第２加圧面４１の、一方を綴じ合せ幅方向（Ｗ）に、所定量位置ズレ（δｙ）させて噛み合せる形態を示す（弱結束モードの第１実施形態）。このとき（ｄ）に示すようにシートにはギャザー形状の圧着変形部材（面積Ｓq２；＜Ｓq１）が形成される。この圧着変形部の面積（Ｓｑ２）は、通常のページめくりでは剥がれることなく、使用者が更に強い力で引き剥がすと容易に引き剥がすことが可能な面積に設定する。

図６（ｅ）は、第１加圧面３１と第２加圧面４１の、一方を綴じ合せ長さ方向（Ｌ）に、所定量位置ズレ（δｘ）させて噛み合せる形態を示す（弱結束モードの第２実施形態）。このとき（ｆ）に示すようにシートにはギャザー形状の圧着変形部材（面積Ｓq３；＜Ｓq１）が形成される。この圧着変形部の面積（Ｓq３）は、通常のページめくりでは剥がれることなく、使用者が更に強い力で引き剥がすと容易に引き剥がすことが可能な面積に設定する。

以上要するに後述する制御手段５０は、オペレータの設定で「強結束モード」に設定されたときには、第１、第２加圧面３１、４１を図６（ａ）の状態で噛み合うように位置決めし、「弱結束モード」に設定されたときには第１、第２加圧面３１、４１を図６（ｃ）または（ｅ）の状態で噛み合うように位置決めする。

このとき、図６（ｃ）は噛み合わせ幅方向（Ｗ）に加圧面の係合面積を異ならせ、図６ （ｅ）は噛み合わせ長さ方向（Ｌ）に係合面積を異ならせる。従って第１実施形態は、制御手段５０を一対の加圧面が図６（ａ）の状態と図６（ｃ）の状態で噛み合せ動作するように構成する。また第２実施形態は制御手段５０を一対の加圧面が図６（ａ）の状態と図６（ｅ）の状態で噛み合せ動作するように構成する。

第１実施形態では、綴じ処理されたシートは強弱結束モードのいずれでも同一の綴じ長さ（Ｌ）で、綴じ合せ幅（Ｗ０、Ｗ１）が広狭いずれかに綴じ合わせられる。このとき幅方向が広いときには、引き剥がしづらく、幅方向が狭いときには引き剥がしやすい結束となる。また第２実施形態では綴じ処理されたシートは、強弱結束モードのいずれでも同一の綴じ幅（Ｗ）で綴じ合せ長さ（Ｌ０、Ｌ１）が長短いずれかに綴じ合わせられる。長さ方向がないときには引き剥がしづらく、短いときには引き剥がしやすくなる。

図３に従って加圧面３１（加圧面４１であっても同様）の噛み合せ面積を異ならせる機構について説明する。前述したように固定側の加圧面３１は固定加圧部材３０（フレーム部材、ブラケット部材など）に取り付けられている。このとき固定加圧部材にはガイド部材が設けられ、これに沿って固定加圧面３１（プレート部材またはブロック部材）は第１ポジションと第２ポジションとの間で位置移動（δｘ，δｙ）する。

上記固定加圧面３１には、ラック６０が形成され、固定加圧部材３０に軸支した扇形ギア５９と噛合している。そして扇形ギア５９には駆動モータＤＣが電磁クラッチ５８を介して伝動ベルトで連結されている。この電磁クラッチ５８はモータの回転を前記カム部材３３に伝達するか、扇形ギア５９に伝達するか選択的に駆動伝達する（駆動を切り換える）。

［制御構成］
次に図１に示す画像形成システムの制御構成について説明する。図９に示す制御手段５０は画像形成ユニットを制御する画像形成制御部４５と後処理制御部５０で構成される。画像形成制御部４５は、モード選定手段４８と、入力手段４７で構成される。入力手段４７は画像形成条件を設定し、同時に綴じ処理モードを設定する。綴じ処理モードは、第１綴じ手段（ステープル綴じ手段）３８で綴じ処理を実行するか、第２綴じ手段（シート綴じ処理装置）４９で綴じ処理を実行するか選択する。

後処理制御部５０は、後処理制御ＣＰＵで構成され、ＲＯＭ５３に格納された実行プログラムを呼び出して後処理動作を実行する。またＲＡＭ５４には前述の第２綴じ手段Ｃによる綴じ動作の加圧時間Ｔｐなどの制御データが格納されている。

制御ＣＰＵ５０は集積制御部５０ａと、綴じ処理制御部５０ｂと、スタック制御部５０ｃで構成されている。集積制御部５０ａは、画像形成装置Ａから送られシートを処理トレイ２４上に部揃え集積する。綴じ処理制御部５０ｂは、第１綴じ処理モードが選択されたときには、ステープラ綴じ手段３８に綴じ動作させるように制御する。また第２綴じ処理モードが選択されたときには圧着綴じ手段４９に綴じ動作を行わせるように制御する。

このとき圧着綴じ処理モードが選択されたときには制御手段５０は、オペレータが設定した綴じ処理強度、例えば『製本綴じ（強度結束）』、『簡易綴じ（弱度結束）』に応じて、前記処理トレイ上へのシート処理位置を変更するか、又は綴じ処理ユニットＣを位置移動する。

［綴じ処理動作］
図８に示す後処理動作の制御フローについて説明する。装置電源がＯＮすると、制御手段５０はイニシャライズ動作を実行する（Ｓｔ０１）。この動作で制御手段５０は加圧部材３０，４０を待機位置Ｗｐに位置決めし、シート端規制部材２６をホームポジションに移動する。この位置はホームポジションセンサで検出する。

次に制御手段５０はオペレータのモード設定を待つ。図１のシステムでは綴じ処理モードとして、圧着綴じモードと、ステープル綴じモードと、プリントアウトモードのいずれかに設定されるようになっている。ステープル綴じモード及びプリントアウトモードに設定されたときには、説明を省くがそれぞれの処理動作を実行する（Ｓｔ０３）。

上記設定で圧着綴じ処理に選択されたとき（Ｓｔ０４）には、制御手段５０は「強結束」指定であるか「弱結束」指定であるか判別する（Ｓｔ０５）。「強結束」指定のときには、加圧面３１を対向する加圧面４１と喰い違うことなく、面全体が係合する位置（図６（ａ）の状態）に移動する（Ｓｔ０６）。この移動は、前述の駆動モータＤＣを回転し、電磁クラッチ５８を駆動力が扇形ギア５９に伝達するようにオンオフ制御する。モータの回転方向は図示しない加圧面３１のホームポジションセンサの検出信号を基準に回転方向を設定する。

そして上流側の画像形成装置Ａで画像形成（Ｓｔ０７）し、後処理装置Ｂはそのシートをシート搬送経路２２に搬入する。このシートは搬送経路２２から下流側に処理トレイ２４に搬入（Ｓｔ０８）される。

上記判別で「弱結束」指定のときには、制御手段５０は加圧面３１を図６（ｃ）又は（ｅ）の状態に位置移動する。この移動は、前述の駆動モータＤＣを回転し、電磁クラッチ５８を駆動力が扇形ギア５９に伝達するようにオンオフ制御する。駆動モータＤＣの回転方向は図示しない加圧面３１のホームポジションセンサの検出信号を基準に回転方向を設定する（Ｓｔ０９）。そして上流側の画像形成装置Ａで画像形成（Ｓｔ０７）し、後処理装置Ｂはそのシートを搬送経路２２に搬入する。このシートは搬送経路２２から下流側の処理トレイ２４に搬入される（Ｓｔ０８）。

このようにシート搬送経路２２から送られ、処理トレイ２４上にシート端規制手段２６で位置決めされたシートは、側縁規制部材２７で幅方向姿勢を所定の基準内に位置するように整合される（Ｓｔ１０）。次に制御手段５０は画像形成装置Ａから画像形成のジョブエンド信号を受信する（Ｓｔ１１）。すると制御手段５０は綴じ処理手段４９に、綴じ動作指示信号を発信し、これを受けて綴じ処理手段４９は綴じ処理動作を実行する（Ｓｔ１２）。次いで、制御手段５０は綴じ処理されたシート束を処理トレイ２４から下流側のスタックトレイ２５に搬送して収納する（Ｓｔ１３）。

なお、本発明にあって圧着綴じユニット（手段）４９は、オペレータの指定によって「強結束」のときには、「広面積」で圧着し、「弱結束」のときには、「狭面積」で圧着する場合について説明したが、シートの束厚さ或いはシートサイズによって自動的に「広面積圧着」か「弱結束」かいずれかを設定するようにしてもよい。また２段階に圧着面積を異ならせる場合に限らず、３段階以上であっても、無段階で異なる圧着面積に設定することも可能である。

Ａ 画像形成装置
Ｂ 後処理装置
２２ シート搬送経路
２４ 処理トレイ（シート支持手段）
２５ スタックトレイ
２６ シート端規制部材（位置規制手段）
２７ 側縁整合部材（位置規制手段）
３０ 固定側加圧部材（固定部材）
３１ 固定側の加圧面（固定面）
３２ カム軸
３３ カム部材
４０ 可動側加圧部材（可動部材）
４１ 可動側の加圧面（可動面）
４２ 支軸
４４ カムフォロア（フォロアコロ）
４９ 圧着綴じ手段
５８ 電磁クラッチ
５９ 扇形ギア
６０ ラック

Claims (7)

1. 複数のシートを一対の加圧面で挟圧して圧着綴じする装置であって、
   シートを挟んで互いに対向する第１、第２の加圧面と、
   前記第１、第２の加圧面の少なくとも一方を、離間した待機位置から圧接する作動位置に位置移動する加圧駆動手段と、
   を備え、
   前記一対の加圧面は、一方の加圧面が他方の加圧面に対して相対的に位置移動可能に構成され、
   この位置移動する加圧面には、シフト手段が設けられていることを特徴とするシート綴じ処理装置。
2. 前記シフト手段は、前記加圧面を位置移動させることによって前記一対の加圧面の係合面積を広狭いずれかに調整することを特徴とする請求項１に記載のシート綴じ処理装置。
3. 前記一対の加圧面には、
   所定の噛合い幅で互いに噛合う凸形状と凹形状の歯形と、
   この歯形を所定の噛合長さ方向に複数配列した形状に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート綴じ処理装置。
4. 前記一対の加圧面は、前記噛合い幅方向に一方が他方に対して相対的に位置移動可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシート綴じ処理装置。
5. 前記一対の加圧面は、一方の加圧面はフレーム部材に配置され、
   他方の加圧面はフレーム部材に揺動可能に取付けられた可動部材に配置され、
   前記加圧駆動手段は、前記可動部材に連結されている、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシート綴じ処理装置。
6. 前記位置移動する加圧面は、フレーム部材に配置されたガイド手段に位置移動可能に支持されていることを特徴とする請求項５に記載のシート綴じ処理装置。
7. 順次シートを積載収納する処理トレイと、
   前記処理トレイに配置されたシート綴じ処理ユニットと、
   前記処理トレイから搬出されたシートを収納するスタックトレイと、
   を備え、
   前記シート綴じ処理ユニットは請求項１から６のいずれか１項に記載のシート綴じ処理装置であることを特徴とする後処理装置。

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