JP2018065332A - 記録材綴じ装置および記録材後処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】厚い記録材束用の高歯と薄い記録材束用の低歯とを備えた記録材綴じ装置において、低歯により綴じられた部分の結合力を大きくする。【解決手段】上側歯列３４と下側歯列３６により記録材束を挟んで波形状に変形させて記録材を綴じる。下側歯列３６は、高い歯丈ｈd1の下側高歯４０が並んだ高歯区間４４と、低い歯丈ｈd2の下側低歯４２が並んだ低歯区間４６を有する。低歯区間４６において、下側低歯４２の歯先幅を広くすることにより、記録材の結合力が大きくなる。【選択図】図２

Description

本発明は、記録材綴じ装置および記録材後処理装置に関する。

重ねられた複数枚の記録材を噛み合う対をなす歯列で挟んで圧力を加え、波形状に変形させて互いに結合させる記録材綴じ装置が知られている。このような記録材綴じ装置において、噛み合う歯列の各歯の噛み合い高さには、記録材束の厚さに応じた適した値がある。記録材束が薄い場合、歯の噛み合い高さは小さくても記録材を波形状に変形することができる。しかし、噛み合い高さが小さい歯列で厚い記録材束を綴じようとすると、記録材同士が結合されるまで十分に記録材を変形させることができない場合がある。記録材束が厚い場合には、噛み合い高さが大きい歯列を用いることで対応することができる。一方、噛み合い高さが大きい歯列で薄い記録材束を綴じようとすると記録材が破れてしまう場合があり、このため記録材同士が結合しない場合がある。

下記特許文献１には、歯同士の噛み合い高さが異なる２つの歯列を設けることにより、または１つの歯の中に噛み合い高さが異なる部分を設けることにより記録材束の厚さの違いに対応した装置が記載されている。

特開２０１６−７９００００号公報

記録材束が薄い場合と厚い場合の双方に対応するために、２種類の噛み合い高さを有する歯列を備え、これらにより同時に記録材束を挟む記録材綴じ装置において、２種類の歯列の歯先幅がそろっていると、噛み合い高さが小さいために薄い記録材束を綴じた場合にその結合力が弱くなる場合がある。

本発明は、噛み合い高さが小さい歯によって綴じられた記録材の結合力を、この歯の歯先幅が噛み合い高さが大きな歯と同じである場合に比べて大きくすることを目的とする。

請求項１に係る発明は、歯並び方向に並んだ複数の歯からなる第１歯列と、複数の歯からなり、第１歯列と噛み合う第２歯列であって、第１歯列と協働して記録材束を挟み記録材を綴じる、第２歯列と、を含み、歯並び方向において、第１歯列と第２歯列は、第１歯列に属する歯と第２歯列に属する歯の噛み合い高さが第１噛み合い高さであり、かつ有効歯先の幅が第１有効歯先幅である第１区間と、噛み合い高さが第１噛み合い高さより小さい第２噛み合い高さであり、有効歯先の幅が第１有効歯先幅より大きい第２有効歯先幅である第２区間とを有する、記録材綴じ装置である。

請求項２に係る発明は、各歯の少なくとも先端部分が、歯並び方向から見て歯先から歯元側に向けて広がった台形形状である、請求項１に記載の記録材綴じ装置である。

請求項３に係る発明は、第１歯列と第２歯列の少なくとも一方において、第１区間の歯と第２区間の歯の歯丈および歯先幅が異なり、かつ第２区間に属する各歯の台形形状の２つの斜辺が、それぞれ第１区間に属する各歯の台形形状の２つの斜辺に歯並び方向から見たときに重なっている、請求項２に記載の記録材綴じ装置である。

請求項４に係る発明は、歯並び方向において両端に第１区間が配置され、第１歯列および第２歯列の同じ側の側面である第１側面に関し、第１歯列と第２歯列のそれぞれにおいて、歯並び方向から見たときに、第２区間に属する各歯の台形形状の一方の斜辺が、第１区間に属する各歯の台形形状の一方の斜辺に重なっており、第１歯列および第２歯列の第１側面と反対側の第２側面に関し、第１歯列と第２歯列の少なくとも一方において、歯並び方向から見たときに、第２区間に属する各歯の台形形状の他方の斜辺が、第１区間に属する各歯の台形形状の他方の斜辺より外側に位置する、請求項２に記載の記録材綴じ装置である。

請求項５に係る発明は、綴じ対象の記録材が長方形であり、第１歯列および第２歯列の歯並び方向が記録材の辺と交差する方向に沿い、かつ第１歯列および第２歯列の第２側面が記録材の角に向いた姿勢で、記録材束の角部を挟む、請求項４に記載の記録材綴じ装置である。

請求項６に係る発明は、各歯の台形形状の斜辺の角度は、高さ方向に対して６０°以上である、請求項２から５のいずれか１項に記載の記録材綴じ装置である。

請求項７に係る発明は、長方形の複数の記録材が集積されて記録材束が形成される記録材集積部と、第１歯列および第２歯列が記録材束の角部に対向するように、かつ第１歯列および第２歯列の歯並び方向が記録材束の辺と交差する方向に沿うように、かつ第１歯列および第２歯列の第２側面が記録材束の角に向くように、記録材集積部に対して配置されている請求項４に記載の記録材綴じ装置と、を有する記録材後処理装置である。

請求項８に係る発明は、第１区間と第２区間の少なくとも一方を複数有し、第１区間と第２区間が交互に配置される、請求項１から３のいずれか１項に記載の記録材綴じ装置である。

請求項９に係る発明は、歯並び方向において両端に第１区間が配置される、請求項６に記載の記録材綴じ装置である。

請求項１０に係る発明は、各有効歯先の歯幅方向の中心が、第１区間と第２区間とで歯幅方向にずれている、請求項９に記載の記録材綴じ装置である。

請求項１１に係る発明は、綴じ対象の記録材が長方形であり、第１歯列および第２歯列の歯並び方向が記録材の辺と交差する方向に沿い、かつ第１区間に属する歯の有効歯先の中心に対する第２区間に属する歯の有効歯先の中心のずれの向きが記録材の角に向いた姿勢で、記録材束の角を挟む、請求項１０に記載の記録材綴じ装置である。

請求項１２に係る発明は、長方形の複数の記録材が集積されて記録材束が形成される記録材集積部と、第１歯列および第２歯列が記録材束の角部に対向するように、かつ第１歯列および第２歯列の歯並び方向が記録材束の辺と交差する方向に沿うように、かつ記録材束の角に向けて、第１区間に属する歯の有効歯先の中心に対して第２区間に属する歯の有効歯先の中心がずれているように、記録材集積部に対して配置されている請求項１０に記載の記録材綴じ装置と、を有する記録材後処理装置である。

請求項１３に係る発明は、第１歯列に属する各歯の歯丈と歯先幅がそれぞれ同一である、請求項１から６および８から１１のいずれか１項に記載の記録材綴じ装置である。

請求項１に係る発明によれば、噛み合い高さが小さい歯によって綴じられた記録材の結合力を、この歯の歯先幅が噛み合い高さが大きな歯と同じである場合に比べて大きくすることができる。

請求項２、６に係る発明によれば、歯の先端部分が長方形形状である場合に比べて、先端部分の角部によって記録材に生じる応力集中を緩和することができる。

請求項３に係る発明によれば、第１区画の各歯の２つの斜辺と第２区画の各歯の２つの斜辺が重なっていない場合に比べて歯列の加工が容易になる。

請求項４に係る発明によれば、長方形の記録材を綴じる場合に、第１区画の各歯の２つの斜辺と第２区画の各歯の２つの斜辺が共に重なっている場合に比べ、記録材の長方形の角に第２側面を向ければ、角部のスペースを有効に利用することができる。

請求項５に係る発明によれば、長方形の記録材の角に第２側面を向ければ、第１区画の各歯の２つの斜辺と第２区画の各歯の２つの斜辺が共に重なっている場合に比べ、記録材の角部のスペースを有効に利用することができる。

請求項７に係る発明によれば、第１区画の各歯の２つの斜辺と第２区画の各歯の２つの斜辺が共に重なっている場合に比べ、長方形の記録材の角部のスペースを有効に利用することができる。

請求項８に係る発明によれば、第１区画、第２区画が共に１つの場合に比べて、複数ある区画に関し、記録材の面内において記録材を回転させる力に対する抗力が大きくなる。

請求項９に係る発明によれば、長方形の記録材を綴じる場合に、第２区間が歯並び方向において両端に位置する場合に比べて角部のスペースを有効に利用することができる。

請求項１０に係る発明によれば、長方形の記録材を綴じる場合に、有効歯先の歯幅方向の中心が第１区間と第２区間とで歯幅方向においてそろっている場合に比べ、中心のずれる方向を記録材の角に向ければ、綴じ位置をより角に寄せることができる。

請求項１１に係る発明によれば、有効歯先の中心のずれの向きを長方形の記録材の角に向ければ、有効歯先の歯幅方向の中心が第１区間と第２区間とで歯幅方向においてそろっている場合に比べ角部のスペースを有効に利用することができる。

請求項１２に係る発明によれば、有効歯先の歯幅方向の中心が第１区間と第２区間とで歯幅方向においてそろっている場合に比べ、長方形の記録材の角部のスペースを有効に利用することができる。

請求項１３に係る発明によれば、第１歯列に属する各歯の歯丈と歯先幅がそれぞれ同一でない場合に比べて、第１歯列の加工が容易となる。

画像形成システムの概略構成を示す模式図である。 本実施形態の記録材綴じ装置の上側歯列および下側歯列を示す斜視図である。 上側歯列と下側歯列が噛み合った状態を示す断面図である。 下側高歯と下側低歯の歯並び方向から見た形状を示す図である。 上側歯と下側高歯および下側低歯の関係を示す図である。 下側高歯と下側低歯の形状の他の例を示す図である。 下側高歯と下側低歯の形状の更に他の例を示す図である。 下側高歯と下側低歯の形状の更に他の例を示す図である。 下側高歯と下側低歯の形状の更に他の例を示す図である。 綴じられた記録材を示す図である。 記録材の記録領域と余白領域を示す図である。 綴じられた記録材の角部の拡大図である。 綴じられた記録材の角部の拡大図である。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図１は、本実施形態の記録材綴じ装置１０を備えた画像形成システム１２の概略構成を示す模式図である。画像形成システム１２は、例えば電子写真方式による印刷機能や複写機能などを備えた画像形成装置１４と、画像形成装置１４にて画像形成された後の記録材に対して例えば穴あけや綴じなどの後処理を行う記録材後処理装置１６を備えている。本実施形態の記録材綴じ装置１０は、記録材後処理装置１６に搭載され得るものである。

画像形成装置１４は、取得した原稿情報に基づきトナー像を形成する画像形成部１８を有する。原稿情報は、画像形成装置１４が備えた原稿読取り部２０により原稿を読み取って取得してもよく、また外部装置から取得してもよい。画像形成装置１４は、更に記録材送り機構２２を含む。送られる記録材は、長方形にカットされたシート状の記録材であり、材質は例えば紙である。記録材送り機構２２は、積層された記録材を保持する供給トレイ２４と、供給トレイ２４から排出口２６へと記録材を送る搬送路２８を備える。搬送路２８を送られる過程で記録材は画像形成部１８で形成されたトナー像を受け取り、トナー像が定着される。排出口２６から送り出された記録材は、記録材後処理装置１６に受け取られる。

記録材後処理装置１６において、受け取った記録材は、必要に応じて集積トレイ３０上に積層され記録材束が形成される。集積が必要でない場合、記録材は排出トレイ３２に送出される。記録材は、集積トレイ３０上に予め定められた枚数が集積されると、記録材綴じ装置１０により綴じられる。記録材綴じ装置１０は、それぞれ複数の歯が並んだ対をなす２個の歯列３４，３６を有する。２個の歯列を区別するために、便宜上、図１において上側に位置する歯列を上側歯列３４，下側に位置する歯列を下側歯列３６と記す。２個の歯列３４，３６は、綴じ対象となる記録材を挟んで対向するよう配置されればよく、左右に配置されてもよく、また上側歯列３４を下に、下側歯列３６を上に配置してもよい。

上側歯列３４と下側歯列３６は、一方または双方が駆動機構により相手側の歯列に向けて進退し、進出したときには歯列同士が噛み合う。歯列が噛み合うことにより、挟まれた記録材は波形に変形し、記録材同士が結合して、綴じられる。綴じられた後、記録材束は、排出トレイ３２に送り出される。

図２は上側歯列３４と下側歯列３６を示す斜視図である。図２に示すように、歯が並んでいる方向を「歯並び方向」、歯の高さ方向を「歯高さ方向」、歯並び方向と歯高さ方向に直交する方向を「歯幅方向」として以下説明する。また、図３は、上側歯列３４と下側歯列３６を噛み合わせた状態の歯幅方向に直交する断面を示す図である。

図２の（ａ）に示すように、上側歯列３４は、同一の歯丈ｈuおよび歯先幅ｗuを有する６個の上側歯３８を含む。図２の（ｂ）に示すように、下側歯列３６は、７個の下側歯４０，４２を有し、更に詳細には、４個の下側高歯４０と３個の下側低歯４２とを有している。上側歯３８、下側高歯４０および下側低歯４２は、歯並び方向に見たとき、概略等脚台形形状である。下側低歯４２の歯丈ｈd2は下側高歯４０の歯丈ｈd1より小さく、下側低歯４２の歯先幅ｗd2は下側高歯４０の歯先幅ｗd1よりも大きい。上側歯３８の歯丈ｈuは、下側高歯４０の歯丈ｈd1と等しく、歯先幅ｗuは下側高歯４０の歯先幅ｗd1以下である。図３に示すように、上側歯列３４において上側歯３８の間の歯溝の底は、歯高さ方向において同一の位置にある。同様に、下側歯列３６においても、歯溝の底は同一の位置にある。３個の下側低歯４２の両側には、２個ずつの下側高歯４０が配置されている。下側高歯４０の配列されている区間を高歯区間４４、下側低歯４２の配列されている区間を低歯区間４６と記す。

図４は、下側高歯４０と下側低歯４２を歯並び方向から見た状態を示す図である。下側高歯４０の歯先４０ｔと歯側面４０ｆが形成する角には丸面取りが施されているが、歯先幅ｗd1は、丸面取りがない状態での歯先４０ｔの長さとして定める。つまり、左右の歯側面４０ｆと歯先４０ｔをそれぞれ延長し、各交点の歯幅方向における距離を歯先幅ｗd1とする。下側低歯４２も同様に、左右の歯側面４２ｆと歯先４２ｔをそれぞれ延長し、各交点の歯幅方向における距離を歯先幅ｗd2とする。下側高歯の歯先４０ｔと下側低歯の歯先４２ｔのそれぞれの歯幅方向における中心位置は一致している。図４に示すように、下側低歯の歯先４２ｔは、下側高歯の左右の歯側面４０ｆのそれぞれの外側まで延びている。図４に示すように、下側高歯の歯側面４０ｆは歯高さ方向に対して傾斜角θ1で傾いており、下側低歯の歯側面４２ｆは歯高さ方向に対して傾斜角θ2で傾いている。これらの傾斜角θ1，θ2は、この記録材綴じ装置１０においては等しい。

図５は、上側歯３８と、下側高歯４０および下側低歯４２の歯並び方向から見た状態を重ねて示した図である。上側歯の歯先３８ｔと下側高歯の歯先４０ｔのそれぞれの歯幅方向の中心はそろっている。上側歯の歯側面３８ｆの傾きは、下側高歯の歯側面４０ｆの傾きと等しい。下側高歯の歯先４０ｔおよび下側低歯の歯先４２ｔは、上側歯３８の歯面３８ｐ内に収まっている。つまり、歯先４０ｔ，４２ｔは、上側歯３８の左右の歯側面３８ｆの内側に収まっている。このような場合は、歯先幅ｗd1，ｗd2の全体が記録材の結合に寄与する。つまり、上側歯列３４と下側歯列３６が噛み合う際に、歯先４０ｔ，４２ｔが記録材を上側歯３８の間に引き込みつつ、上側歯の歯面３８ｐに押し付けるようにする。これにより記録材同士が結合する。したがって、下側高歯４０においては、記録材の結合に寄与する歯先の長さｗde1は、歯先幅ｗd1に一致する。また、下側低歯４２においても、 記録材の結合に寄与する歯先の長さｗde2は、歯先幅ｗd2に一致する。

一方、図５に一点鎖線で示す下側低歯４２’のように、歯先４２ｔ’が上側歯の歯面３８ｐからはみ出している場合には、はみ出した部分は、記録材の結合に寄与しない。したがって、この場合の記録材の結合に寄与する歯先の長さｗde2は、歯先幅ｗd2’よりも小さい。

上側歯３８の歯先３８ｔも、下側高歯および下側低歯の歯面４０ｐ，４２ｐ内に収まっており、記録材の結合に寄与する歯先の長さｗueは、歯先幅ｗuに一致する。

噛み合う上側歯３８と下側歯４０，４２において、記録材の結合力により大きく影響する歯先の長さは、長い方の歯先の長さである。噛み合う歯の記録材の結合に寄与する歯先の長さのうち、長い方を「有効歯先」、その長さを「有効歯先幅ｗe」とする。つまり、高歯区間４４においては、下側高歯４０の記録材の結合に寄与する歯先の長さｗde1が、上側歯３８の記録材の結合に寄与する歯先の長さｗue以上であり、これを高歯区間有効歯先幅ｗe1とする。低歯区間４６においては、記録材の結合に寄与する歯先の長さｗde2を低歯区間有効歯先幅ｗe2とする。前述のように、歯先が相手側の歯の歯側面より外側に延びている場合には、相手側の歯の歯面内に収まる範囲により有効歯先幅を定める。

記録材同士の結合力は、上述の歯幅方向の寸法に加えて、歯高さ方向の寸法も寄与する。歯高さ方向における噛み合う歯同士の重なり寸法を噛み合い高さｈeとする。高歯区間４４の噛み合い高さである、高歯区間噛み合い高さｈe1は、噛み合ったときの上側歯の歯先３８ｔと下側高歯の歯先４０ｔの距離である。また、低歯区間噛み合い高さｈe2は、噛み合ったときの上側歯の歯先３８ｔと下側低歯の歯先４２ｔの距離である。

この記録材綴じ装置１０の歯列３４，３６は、高歯区間４４と低歯区間４６を有する。高歯区間４４は厚い記録材束に対応し、低歯区間４６は薄い記録材束に対応する。記録材束の厚さは、束を構成する記録材の枚数および記録材の１枚の厚さにより定まる。例えば、記録材１枚の厚さが等しければ、枚数が多い方が記録材束は厚く、束を構成する記録材の枚数が同じであれば記録材１枚の厚さが厚い方が記録材束は厚くなる。

記録材束が薄い場合は、主に低歯区間４６により記録材が結合される。下側低歯４２の歯先４２ｔが噛み合う相手側の上側歯３８の歯の間（歯溝）に記録材を引き込み、このとき記録材同士が結合して綴じられる。高歯区間４４においては、下側高歯４０の歯丈が大きいため、記録材が大きく変形されて破れる可能性がある。破れた場合、その部分での結合が期待できず、薄い記録材束の場合、低歯区間４６による結合が主となる。一方で、記録材束がより厚い場合は、低歯区間４６においては、記録材が相手の歯溝に十分に引き込まれず、記録材同士の結合力が不足する。高歯区間４４においては、下側高歯４０の歯先４０ｔが上側歯３８の歯溝のより奥まで記録紙を引き込み、これにより結合力が大きくなる。

記録材の結合力は、噛み合い高さｈeが大きい方が、また有効歯先幅ｗeが大きい方が大きくなる。高歯区間４４と低歯区間４６の有効歯先幅ｗeが同じであると、低歯区間４６の噛み合い高さｈeが小さいため、薄い記録材束を綴じる場合、結合力が小さくなる。低歯区間４６における結合力を高めるため、この記録材綴じ装置１０においては、低歯区間有効歯先幅ｗe2を高歯区間有効歯先幅ｗe1より大きくしている。図４に示すように、下側低歯の歯先４２ｔは、下側高歯の歯側面４０ｆを越えて外側に延びており、下側高歯４０が等脚台形であることを考慮すれば、低歯区間有効歯先幅ｗe2は高歯区間有効歯先幅ｗe1より大きい。

図６〜９は、下側低歯の歯先幅および歯幅方向に関する歯先の位置に関する他の例を示す図である。下側高歯４０および上側歯３８は前述の例と同じ構成を有し、下側低歯１４２，２４２，３４２，４４２の歯先幅、歯先の位置が、前述の下側低歯４２と異なっている。また、これらの下側低歯も、歯並び方向から見た形状が等脚台形である。いずれの例においても、下側高歯の歯丈ｈd1は、下側低歯の歯丈ｈd2よりも大きく、下側高歯の歯先幅ｗd1は、下側低歯の歯先幅ｗd2よりも小さい。下側高歯の歯先４０ｔおよび下側低歯の歯先１４２ｔ，２４２ｔ，３４２ｔ，４４２ｔが上側歯の歯面３８ｐ内に収まり、上側歯３８の歯先幅ｗuが下側高歯４０の歯先幅ｗd1以下であれば、低歯区間４６の有効歯先幅ｗe2が高歯区間４４の有効歯先幅ｗe1より大きくなる。なお、上記の諸元以外、つまり下側高歯の歯先４０ｔ、下側低歯の歯先１４２ｔ，２４２ｔ，３４２ｔ，４４２ｔが上側歯の歯面３８ｐ内に収まり、上側歯３８の歯先幅ｗuが下側高歯４０の歯先幅ｗd1以下という諸元以外の諸元であっても、低歯区間４６の有効歯先幅ｗe2が高歯区間４４の有効歯先幅ｗe1より大きくする諸元は存在する。

図６に示す例においては、下側低歯の歯先１４２ｔの、図において左側の端が下側高歯４０の左側の歯側面４０ｆ1より内側に位置する一方、歯先１４２ｔの右側端が下側高歯４０の右側の歯側面４０ｆ2を越えて外側に位置する。この場合、下側高歯の歯先４０ｔと下側低歯の歯先１４２ｔのそれぞれの中心位置は歯幅方向においてずれている。図７においては、下側低歯の歯先２４２ｔの両端がいずれも下側高歯４０の両側の歯側面４０ｆ1，４０ｆ2より内側に位置する。図７では、下側高歯の歯先４０ｔと下側低歯の歯先２４２ｔのそれぞれの中心位置が歯幅方向において一致しているが、中心位置がずれていてもよい。

図８においては、下側高歯の左側の歯側面４０ｆ1が下側低歯の左側の歯側面３４２ｆ1に重なり、下側高歯の右側の歯側面４０ｆ2が下側低歯の右側の歯側面４２ｆ2に重なる。図９においては、下側高歯の左側の歯側面４０ｆ1が下側低歯の左側の歯側面４４２ｆ1に重なり、一方下側高歯の右側の歯側面４０ｆ2は下側低歯の右側の歯側面４４２ｆ2に重ならず、下側低歯の歯先４４２ｔの右端が下側高歯の歯側面４０ｆ2を越えて外側に位置している。この場合、下側高歯の歯先４０ｔと下側低歯の歯先４４２ｔのそれぞれの中心位置は歯幅方向にずれている。また、下側低歯の歯先４４２ｔの右端が、下側高歯の歯側面４０ｆ2の内側に位置してもよい。この場合も、下側高歯の歯先４０ｔと下側低歯の歯先４４２ｔのそれぞれの中心位置はずれている。図８，９の場合のように、下側高歯の歯側面と下側低歯の歯側面が重なっていると、同じ側の歯側面の加工が一度でできる。

図１０は、記録材４８と、記録材綴じ装置１０により記録材４８同士が結合された結合領域５０を示す図である。複数枚重ねた記録材４８を上側歯列３４と下側歯列３６で挟み、波形状に変形させることにより結合領域５０が形成される。歯列３４，３６の高歯区間４４により変形された領域は、波形状に変形されたとき波の高さが大きくなり、この領域を高波領域５２と記す。また、低歯区間４６により変形された領域は波の高さが低くなり、この領域を低波領域５４と記す。結合領域５０は、有効歯先に対応して形成され、高波領域５２の幅は高歯区間有効歯先幅ｗe1に対応し、低波領域５４の幅は低歯区間有効歯先幅ｗe2に対応する。低歯区間４６と高歯区間４４の配置と同様に、低波領域５４を挟むように２つの高波領域５２が位置する。２つの高波領域５２が離れていることにより、厚い記録材束に関し、記録材４８同士をその紙面内で相対的に回転させようとする力Ｍに対向する力が大きくなる。

図１１は、記録材４８と記録領域５６の関係を示す図である。記録材４８に原稿内容を印刷等により記録する場合、周囲に余白を設け、記録を行う。記録が想定される範囲を記録領域５６、記録領域５６の外側の、記録が行われない領域を余白領域５８と記す。長方形の記録材４８を１箇所で綴じる場合、記録材のめくりやすさを考慮して長方形の角部６０、例えば左上の角部で綴じる。角部６０を上側歯列３４と下側歯列３６で挟み、角部６０に結合領域５０が形成される。

図１２，１３は、角部６０で綴じられた記録材４８の角部６０およびその周囲の拡大図である。図１２は、下側高歯４０と下側低歯４２の有効歯先の中心が歯幅方向においてそろっている下側歯列３６と、上側歯列３４とを用いて記録材４８を綴じたときの結合領域５０を示している。高波領域５２および低波領域５４の中心線Ｃは、高歯区間４４および低歯区間４６の各歯の有効歯先の中心を結ぶ中心線に一致し、記録材４８の上辺および左辺と交差する。交差角度は、例えば４５°±５°である。有効歯幅が長い低歯区間４６を高歯区間４４で挟んだ構成の下側歯列３６を用いることで、幅が広い低波領域５４を幅が狭い高波領域５２で挟んだ結合領域５０が形成される。この低波領域５４と高波領域５２の配置は、逆の配置、つまり高波領域５２を低波領域５４で挟んだ配置よりも結合領域５０を記録材４８の角に近づけやすく、また記録領域５６から離しやすくなる。

このように記録材４８上に結合領域５０を形成するために、集積トレイ３０に対する記録材綴じ装置１０の配置は、集積トレイ３０に集積された記録材４８に対して、その記録材４８の角部６０に対向し、高歯区間４４および低歯区間４６の各歯の有効歯先の中心を結ぶ中心線が記録材４８の辺に交差する配置とする。

図１３は、下側高歯４０と下側低歯４２の有効歯先の中心が歯幅方向にずれている下側歯列３６と、上側歯列３４とを用いて記録材４８を綴じたときの結合領域５０を示している。高波領域５２の中心線Ｃ1は、高歯区間４４の有効歯先の中心を結ぶ中心線に一致し、低波領域５４の中心線Ｃ2は、低歯区間４６の有効歯先の中心を結ぶ中心線に一致する。低波領域５４の中心線Ｃ2は、高波領域５２の中心線Ｃ1に対して角６２側にずれている。また、中心線Ｃ1，Ｃ2は、記録材４８の上辺および左辺と交差する。交差角度は、例えば４５°±５°である。中心線Ｃ1，Ｃ2がずれていることにより、高波領域５２と低波領域５４の中心線がそろっている場合に比べ、記録材４８の、角６２により近い側の部分を記録材４８の結合に利用しやすくなる。また、結合領域５０を記録材４８の角に近づけやすく、また記録領域５６から離しやすくなる。

このように記録材４８上に結合領域５０を形成するために、集積トレイ３０に対する記録材綴じ装置１０の配置は、集積トレイ３０に集積された記録材４８に対して、その記録材４８の角部６０に対向し、高歯区間４４の各歯の有効歯先の中心を結ぶ中心線と、低歯区間４６の各歯の有効歯先の中心を結ぶ中心線が記録材４８の辺に交差し、さらに高歯区間４４の有効歯先の中心線に対する低歯区間４６の有効歯先の中心線のずれが角６２に向かう配置とする。

高歯区間と低歯区間の噛み合い高さは、上側歯と下側歯の両者の歯丈によって設定することができる。例えば、上側歯も、低歯区間において図４に示すような歯丈が低く、歯先幅が広い歯形を採用することで、噛み合い高さを設定する。この場合、同じ噛み合い高さに設定するのであれば、下側歯だけで噛み合い高さを設定する場合よりも、下側歯の歯丈が大きくなる。上側歯列と下側歯列の両方を図４のように低歯の２つの斜辺が高歯の２つの斜辺より外側に位置するようにしてもよく、また図８のように低歯と高歯の２つの斜辺がそれぞれ重なるようにしてもよい。また、一方の歯列を低歯の２つの斜辺が高歯の２つの斜辺より外側に位置するようにし、他方の歯列を２つの斜辺が重なるようにしてもよい。

２個の高歯区間と１個の低歯区間の組み合わせに限らず、これ以上の数の区間を設けてもよい。下側高歯４０、下側低歯４２の歯側面の傾き、つまり等脚台形の斜辺の傾斜角θ1，θ2は、例えば６０°以上である。６０°以上であると、歯先の両端の角による記録材の破れが抑制される。また、下側高歯４０と、下側低歯４２の斜辺の傾斜角θ1，θ2は異なっていてもよい。上側歯３８の２つの斜辺の傾斜角は、下側高歯４０および下側低歯４２のうち一方の２つの斜辺の傾斜角と一致してもよく、また両方の傾斜角と異なっていてもよい。各歯の歯並び方向から見たときの形状は、等脚台形に限らず、一般的な台形、長方形、歯先側が台形で歯元側が長方形の形状などであってよい。

１０ 記録材綴じ装置、１２ 画像形成システム、１４ 画像形成装置、１６ 記録材後処理装置、１８ 画像形成部、２０ 原稿読取り部、２２ 記録材送り機構、２４ 供給トレイ、２６ 排出口、２８ 搬送路、３０ 集積トレイ、３２ 排出トレイ、３４ 上側歯列、３６ 下側歯列、３８ 上側歯、３８ｔ 上側歯の歯先、３８ｆ 上側歯の歯側面、３８ｐ 上側歯の歯面、４０ 下側高歯（下側歯）、４０ｔ 下側高歯の歯先、４０ｆ 下側高歯の歯側面、４０ｐ 下側高歯の歯面、４２ 下側低歯（下側歯）、４２ｔ 下側低歯の歯先、４２ｆ 下側低歯の歯側面、４２ｐ 下側低歯の歯面、４４ 高歯区間、４６ 低歯区間、４８ 記録材、５０ 結合領域、５２ 高波領域、５４ 低波領域、５６ 記録領域、５８ 余白領域、６０ 角部、６２ 角、ｈu 上側歯の歯丈、ｈd1 下側高歯の歯丈、ｈd2 下側低歯の歯丈、ｗu 上側歯の歯先幅、ｗd1 下側高歯の歯先幅、ｗd2 下側低歯の歯先幅、ｗde1 記録材の結合に寄与する下側高歯の歯先の長さ、ｗde2 記録材の結合に寄与する下側低歯の歯先の長さ、ｗe 有効歯先幅、ｗe1 高歯区間有効歯先幅、ｗe2 低歯区間有効歯先幅、ｈe 噛み合い高さ、ｈe1 高歯区間噛み合い高さ、ｈe2 低歯区間噛み合い高さ。

特開２０１６−７９０００号公報

Claims (13)

1. 歯並び方向に並んだ複数の歯からなる第１歯列と、
   複数の歯からなり、第１歯列と噛み合う第２歯列であって、第１歯列と協働して記録材束を挟み記録材を綴じる、第２歯列と、
   を含み、
   歯並び方向において、第１歯列と第２歯列は、第１歯列に属する歯と第２歯列に属する歯の噛み合い高さが第１噛み合い高さであり、かつ有効歯先の幅が第１有効歯先幅である第１区間と、噛み合い高さが第１噛み合い高さより小さい第２噛み合い高さであり、有効歯先の幅が第１有効歯先幅より大きい第２有効歯先幅である第２区間とを有する、
   記録材綴じ装置。
2. 各歯の少なくとも先端部分が、歯並び方向から見て歯先から歯元側に向けて広がった台形形状である、請求項１に記載の記録材綴じ装置。
3. 第１歯列と第２歯列の少なくとも一方において、第１区間の歯と第２区間の歯の歯丈および歯先幅が異なり、かつ第２区間に属する各歯の台形形状の２つの斜辺が、それぞれ第１区間に属する各歯の台形形状の２つの斜辺に歯並び方向から見たときに重なっている、請求項２に記載の記録材綴じ装置。
4. 歯並び方向において両端に第１区間が配置され、
   第１歯列および第２歯列の同じ側の側面である第１側面に関し、第１歯列と第２歯列のそれぞれにおいて、歯並び方向から見たときに、第２区間に属する各歯の台形形状の一方の斜辺が、第１区間に属する各歯の台形形状の一方の斜辺に重なっており、
   第１歯列および第２歯列の第１側面と反対側の第２側面に関し、第１歯列と第２歯列の少なくとも一方において、歯並び方向から見たときに、第２区間に属する各歯の台形形状の他方の斜辺が、第１区間に属する各歯の台形形状の他方の斜辺より外側に位置する、
   請求項２に記載の記録材綴じ装置。
5. 綴じ対象の記録材が長方形であり、第１歯列および第２歯列の歯並び方向が記録材の辺と交差する方向に沿い、かつ第１歯列および第２歯列の第２側面が記録材の角に向いた姿勢で、記録材束の角部を挟む、請求項４に記載の記録材綴じ装置。
6. 各歯の台形形状の斜辺の角度は、高さ方向に対して６０°以上である、請求項２から５のいずれか１項に記載の記録材綴じ装置。
7. 長方形の複数の記録材が集積されて記録材束が形成される記録材集積部と、
   第１歯列および第２歯列が記録材束の角部に対向するように、かつ第１歯列および第２歯列の歯並び方向が記録材束の辺と交差する方向に沿うように、かつ第１歯列および第２歯列の第２側面が記録材束の角に向くように、記録材集積部に対して配置されている請求項４に記載の記録材綴じ装置と、
   を有する記録材後処理装置。
8. 第１区間と第２区間の少なくとも一方を複数有し、第１区間と第２区間が交互に配置される、請求項１から３のいずれか１項に記載の記録材綴じ装置。
9. 歯並び方向において両端に第１区間が配置される、請求項６に記載の記録材綴じ装置。
10. 各有効歯先の歯幅方向の中心が、第１区間と第２区間とで歯幅方向にずれている、請求項９に記載の記録材綴じ装置。
11. 綴じ対象の記録材が長方形であり、第１歯列および第２歯列の歯並び方向が記録材の辺と交差する方向に沿い、かつ第１区間に属する歯の有効歯先の中心に対する第２区間に属する歯の有効歯先の中心のずれの向きが記録材の角に向いた姿勢で、記録材束の角を挟む、請求項１０に記載の記録材綴じ装置。
12. 長方形の複数の記録材が集積されて記録材束が形成される記録材集積部と、
    第１歯列および第２歯列が記録材束の角部に対向するように、かつ第１歯列および第２歯列の歯並び方向が記録材束の辺と交差する方向に沿うように、かつ記録材束の角に向けて、第１区間に属する歯の有効歯先の中心に対して第２区間に属する歯の有効歯先の中心がずれているように、記録材集積部に対して配置されている請求項１０に記載の記録材綴じ装置と、
    を有する記録材後処理装置。
13. 第１歯列に属する各歯の歯丈と歯先幅がそれぞれ同一である、請求項１から６および８から１１のいずれか１項に記載の記録材綴じ装置。

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