JP2019011175A - シート綴じ装置、シート処理装置およびこれらを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水分が浸透する紙材などからなるシートの圧着範囲に水分を加水する際に、水分がシートに浸透し易くなるようにすること。【解決手段】シートを圧着して綴じる一対の加圧歯と、前記加圧歯によって綴じられる綴じ位置に加水する加水部材と、前記加圧歯を支持する加圧歯支持部と、を備え、前記加圧歯支持部は前記加圧歯とともにシートを圧着し、前記加圧歯がシートと接する面積及び前記加水部材によって加水される範囲よりも広い面積を圧着することを特徴とするシート綴じ装置。【選択図】図２０

Description

本発明は、シートに綴じ処理を施す綴じユニット、シート処理装置及びこれを備える画像形成装置に関し、より詳しくは、載置したシートを圧着して綴じる際に圧着範囲に加水してから圧着する綴じユニットもしくはシート処理装置に関する。

従来、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置においては、画像を形成したシートを処理トレイに搬送載置して、戴置されたシート束に綴じ処理を施す綴じユニットを有するシート処理装置がある。

このような装置では、省力化や環境保護の観点から綴じ部材として金属製の針を使用することなく、シート同士を圧着して綴じるものが知られている。このいわゆる圧着綴じは、重なり合うシートに一対の凹凸が歯合する加圧歯に加重をかけ、シートの繊維を絡ませて綴じるようになっている。

この圧着綴じでは、針を使用せずにシートを綴じることができるが、枚数が数枚の場合は圧着結合が可能であるが、枚数が多くなると凹凸の加圧歯同士が歯合しにくくなり締結力が弱くなってしまっていた。

この締結力を強くするため、特許文献１では、三角形の凹凸を形成された上金型（上加圧歯）とこれにかみ合う下金型（下加圧歯）で圧着する際に、シート束の表面に水のかたまりを付与してから圧着している（同文献１の図１）。これは紙材からなるシートに水を滲ませることにより、繊維をほぐし繊維同士を絡み易くして結合力を強くしたものである。

特許文献２では、紙からなるシート同士を圧着する前に、シートの繊維を絡み易くするために加水するものである。この装置は、シートの搬送中にシートの淵に沿って水分を供給するもので、搬送する１枚１枚のシートに水分を供給することができる（同文献２の図３）。

特許文献３は、シートの綴じ領域に水分を加水して圧着綴じをするもので、加水機構としてノズル孔から水を吐出するインクジェットヘッドを用いている（同文献の図１０）。また、同文献では加水量を変更して圧着強度を変更することが示されている。

さらに、特許文献４では、特許文献２のようにシートの淵に沿って水分を供給すると圧着綴じを行わない部分がヨレヨレになってしまい仕上がりが悪くなるとの点を防止するために、加水する範囲を限定するマスキングを行って圧着するようになっている（特に同文献の図１０）。

日本特許第３４８１３００号公報 日本特許第３５０２２０４号公報 日本特許出願公開２０１４−２０１４３２号公報 日本特許出願公開２０１７− １３９３０号公報

しかしながら、特許文献１のものは、水のタンクから加圧歯の一本の水用孔と通して表面張力によりシート表面に水のかたまりを形成するもので、水がシートに馴染み繊維をほぐすまで浸透することが十分にできなかった。

また、特許文献２にあっては、シート一枚一枚のシートに布目状のベルトによって水分を塗布するもので、上記の特許文献１同様に水がシートに馴染み繊維をほぐすまで浸透にくいものであった。

この点、特許文献３のものは圧着綴じを行うための範囲にインクジェットヘッドを利用しているので、上記の特許文献１や２に比べれば比較的水分のシートへの浸透を図ることできるが、依然として十分な浸透を得るには至っていない。しかもこの特許文献３では、シートに水を塗布するインクジェットヘッドがシート束まで移動したり退避したりすることが必要となり構成が複雑となる。

また、特許文献４も加水する範囲を限定するためにマスキングを行ってインクジェットによって加水した後に圧着するようになっているので、上記特許文献３同様に水分のシート浸透が不十分であり、インクジェットヘッドがシート束まで移動したり退避したりすることが必要となっていた。

従来、水分が浸透する紙材などからなるシートの圧着範囲に水分を加水する際にシートに確実に水分を吸収させることが困難であった。

上記の課題を解決するために、この発明では下記の構成を有する。
シートを圧着して綴じる一対の加圧歯と、前記加圧歯によって綴じられる綴じ位置に加水する加水部材と、前記加圧歯を支持する加圧歯支持部と、を備え、前記加圧歯支持部は前記加圧歯とともにシートを圧着し、前記加圧歯がシートと接する面積及び前記加水部材によって加水される範囲よりも広い面積を圧着することを特徴とするシート綴じ装置。
なお、この発明においてシートとは水分が浸透して繊維がほぐれる薄材を言い、また水とは、水と同じ性質の液体あるいは水を含む液体を示すこととする。

水分が浸透する紙材などからなるシートの圧着範囲に水分を加水する際にシートに確実に加水処理を行うことで、品位の高い綴じ処理が可能となる。

本発明の実施形態に係わる画像形成装置とシート処理装置を組み合わせた全体構成を示した説明図。 本発明の実施形態に係わるシート処理装置の全体説明図。 処理トレイおよび綴じユニットの平面説明図。 綴じユニットの斜視図で、図４（ａ）は背面側、図４（ｂ）は正面側。 綴じユニットの側面図で、図５（ａ）はリア側、図５（ｂ）はフロント側。 綴じユニットの加水加圧部の斜視図で、図６（ａ）は側方、図６（ｂ）はやや上方からの斜視図。 綴じユニットの加水加圧部の断面説明図で、図７（ａ）は正面、図７（ｂ）は側面を示す図。 綴じユニットの加水加圧部の圧縮状態斜視図で、図８（ａ）はやや上方、図８（ｂ）は下方からの斜視図。 綴じユニットの加水加圧部の圧縮状態断面図で、図８（ａ）は正面、図８（ｂ）は側面の断面図。 補水ポンプユニットの断面説明図。 補水ポンプユニットの補水ピストン部の分解斜視図。 補水ポンプユニットの補水ピストン部の拡大説明図。 補水ピストン部の水吐出状態の拡大説明図。 綴じユニットが加水せずに圧着するフロント側からの状態説明図で、図１４（ａ）はシート受入れ初期時、図１４（ｂ）はシートに圧接時、図１４（ｃ）はシート圧着の状態説明図。 綴じユニットが加水せずに圧着するリア側からの状態説明図で、図１５（ａ）はシート受入れ初期時、図１５（ｂ）はシートに圧接時、図１５（ｃ）はシート圧着の状態説明図。 綴じユニットが加水せずに圧着する断面説明図で、図１６（ａ）はシート受入れ初期時、図１６（ｂ）はシートに圧接時、図１６（ｃ）はシート圧着の状態説明図。 綴じユニットが加水して圧着するフロント側からの状態説明図で、図１７（ａ）はシート受入れ初期時、図１７（ｂ）はシートに圧接時、図１７（ｃ）はシート圧着の状態説明図。 綴じユニットが加水して圧着するリア側からの状態説明図で、図１８（ａ）はシート受入れ初期時、図１８（ｂ）はシートに圧接時、図１８（ｃ）はシート圧着の状態説明図。 綴じユニットが加水して圧着する断面説明図で、図１９（ａ）はシート受入れ初期時、図１９（ｂ）はシートに圧接時、図１７（ｃ）はシート圧着の状態説明図。 加水加圧部の加圧歯、受け歯を説明する図で、図２０（ａ）は加圧歯の平面説明図、図２０（ｂ）は加圧歯及び受け歯の断面説明図、図２０（ｃ）は加圧歯の底面説明図。 加圧歯と受け歯の歯合状態を説明する図で、二点鎖線円内は拡大説明図。 加圧歯支持部と受け歯支持部に挟持されるシートの位置の説明図。 加圧歯支持部と受け歯支持部に挟持されるシートの位置の関係を説明する図で、図２３（ａ）は図２２の状態説明図。図２３（ｂ）及び図２３（ｃ）は課題のある状態の説明図。 処理トレイに戴置されるシート枚数と加圧歯と加水の関係を説明する図で、図２４（ａ）は加圧歯とシート枚数との関係説明図、図２４（ｂ）は追加シート毎に加水と圧着を行う説明図。図２４（ｂ）は追加のシート毎に加水を行い最終（追加枚数）で圧着する説明図。図２４（ｃ）は追加のシートの最終（追加枚数）で加水と圧着を行う説明図。 綴じユニットから補水ポンプユニットを取り外す状態の説明図。 本発明の実施形態に係わる装置のブロック図。 図３の変形例を示す図（変形例１）で、針綴じユニットを追加した図。 図２０の変形例を示す図で、加圧歯の給水孔の位置と受け歯の形状を変更した図（変形例２）で、図２８(ａ)は加圧歯の山部に給水孔を配置した図。図２８(ｂ)は受け歯の連通孔を角柱形成した図。図２８(ｃ)は受け歯の連通孔を受け山部に配置した図。 図１０の補水タンク容量を拡大する拡張タンクを付加した説明図（変形例３）で、図２９（ａ）は水容量を多くし、図２９（ｂ）は容量が減少した説明図。

［画像形成装置］
図１に示す画像形成装置Ａを説明する。図示の画像形成装置Ａは画像形成本体装置Ａ１とシート処理装置（フニッシャ）Ｂからなる。このうち、画像形成本体装置Ａ1は、静電式印刷機構を示し、読み取り装置Ａ２と原稿搬送装置Ａ３で構成されている。画像形成本体装置Ａ１の装置ハウジング１には、給紙部２と画像形成部３と排紙部４とデータ処理部５が内蔵されている。

給紙部２は、画像形成する複数サイズのシートを収納するカセット機構２ａ〜２ｃで構成され、画像形成制御部２００から給紙制御部２０２を介して指定されたサイズのシートを給紙経路６に繰り出す。このため装置ハウジング１には複数のカセット２ａ〜２ｃが着脱可能に配置され、各カセットには内部のシートを１枚ずつ分離する分離機構と、シートを繰り出す給紙機構が内蔵されている。給紙経路６には、複数のカセット２ａ〜２ｃから供給されるシートを下流側に給送する搬送ローラ７と、経路端部には各シートを先端揃えするレジストローラ対８が設けられている。

尚、上述の給紙経路６には、大容量カセット２ｄと手差しトレイ２ｅが連結してあり、大容量カセット２ｄは大量に消費するサイズのシートを収納するオプションユニットで構成され、手差しトレイ２ｅは、分離給送が困難な厚紙シート、コーティングシート、フィルムシートなどの特殊シートを供給可能に構成する。

画像形成部３は、静電印刷機構を一例として示し、感光体９（ドラム、ベルト）と、この感光体に光学ビームを発光する発光器１０と、現像器１１（ディベロッパー）と、クリーナ（不図示）が回転する感光体の周囲に配置されている。図示のものはモノクロ印刷機構を示し、感光体９に発光器で光学的に潜像を形成し、この潜像に現像器１１でトナーインクを付着する。

そして感光体９に画像形成するタイミングに合わせて給紙経路６からシートを画像形成部３に送り転写チャージャ１２でシート上に画像を転写し、排紙経路１４に配置されている定着ユニット（ローラ）１３で定着する。排紙経路１４には排紙ローラ１５と、本体排紙口１６が配置され、後述するシート処理装置Ｂにシートを搬送する。

上述の読み取り装置Ａ２は、原稿を載置するプラテン１７と、プラテンに沿って往復動する光学キャリッジ１８、１９と、これらに搭載された光源と、プラテン上の原稿からの反射光を光電変換部材２０に案内する縮小光学系（ミラー、レンズの組み合わせ）で構成されている。

また、この読み取り装置Ａ２は上記のプラテン１７の側方に第２プラテンである走行プラテン２１を設けている。この走行プラテン２１では原稿搬送装置Ａ３から送られたシート原稿を上述の光学キャリッジ１８、１９と光電変換部材２０で画像読み取りする。光電変換部材２０は光電変換した画像データを電気的に画像形成部３に転送する。

上記の原稿搬送装置Ａ３は、原稿給紙トレイ２２から送り出したシート原稿を走行プラテン２１に案内する原稿搬送経路２３と、走行プラテン２１で画像読取された原稿を収納する原稿排紙トレイ２４で構成されている。

ところで、上記画像形成本体装置Ａ１は、上述の機構に限らず、オフセット印刷機構、インクジェット印刷機構、インクリボン転写印刷機構（熱転写リボン印刷、昇華型リボン印刷など）の印刷機構が採用可能である。

［シート処理装置］
シート処理装置Ｂは、画像形成本体装置Ａ１の本体排紙口１６から搬出されたシートを入り口３６から受け入れて処理する装置で、所謂フニッシャと称されている。このシート処理装置Ｂは、（１）プリントアウトモードと、（２）ジョグ仕分モードと、（３）綴じ処理モードと、（４）製本(中綴じ)処理モードと、さらには（５）マニュアル綴じモードを備える。これらのモードについては、後述する。

シート処理装置Ｂは上述の全て処理モードを備える必要はなく、装置仕様（設計仕様）に応じて適宜構成すると良いが、ここで開示するシート処理装置Ｂにおいては、シートの端部の表裏から綴じを行う（端面）綴じ部Ｂ１と、シートの搬送方向中ほどで綴じを行う中綴じ部Ｂ２と、綴じ処理を行わず、仕分けなどを行うエスケープ部Ｂ３を示している。本発明においては、シートの綴じ処理などの際に、一旦シートを規準位置まで搬送して揃えて載置する載置・スタック構成は必要として説明する。

図２は、シート処理装置Ｂの構成を示している。このシート処理装置Ｂは画像形成装置Ａの本体排紙口１６に連なるシートの入り口３６を備えている。この入り口３６からはシートを検出する入り口センサ３８と必要に応じてシートの端部にパンチ孔を穿孔するパンチユニット４０が配置されている。パンチユニット４０の下方にはパンチ屑ボックスが処理装置フレーム３０に着脱自在となっている。パンチユニット４０の後方には、シートを下流側に搬送する搬入ローラ４１および搬送ローラ４８が設けられている。

この搬入ローラ４１によって搬送されるシートは、処理トレイ５８側に搬送される略直線的な搬送経路４３と、この搬送経路４３から上方に分岐しエスケープ経路３３と、搬送経路４３の合流部４５を通過するスイッチバックシートを案内する中綴じ経路６５が設けられている。上記搬入ローラ４１によって送られるシートを、エスケープ経路３３か中綴じ経路６５か何れに送るかの経路切り替えは、搬送経路４３途中に設けられた第１ゲート４２と第２ゲート４４によって行われる。

[エスケープ部]
搬送経路４３を略直線的に搬送されるシートは一旦処理トレイ５８に載置された後か、あるいは直接に排紙口５４から１枚シートや束として積載トレイ３４に集積される。一方、搬送経路４３から上方のエスケープ経路３３に送られたシートはエスケープトレイ３２に集積される。このエスケープトレイ３２の集積に際しては、特に図示していないが最終の排出ローラを指定枚数ごとに搬送経路４３の搬送方向と交差する方向にシート排出の際に移動可能となっている。これにより、シートを仕分ける区分けジョグが可能となっていて、ここではエスケープ部Ｂ３を構成している。

[中綴じ部]
また、搬送経路４３には、シート後端を検出するシートセンサ３９が設けられている。このシートセンサ３９により検出された後、搬送ローラ４８を逆転してシートを分岐ローラ６４に送るようになっている。分岐ローラ６４は中綴じ経路６５に沿ってシートを送り、中綴じを行うために多少傾斜したスタッカ部７２にシートを集積する。ここで集積されたシートの束は、中綴じシートストッパ７４の上方への移動より、中綴じユニット６６の綴じ位置にシートの搬送方向の中ほどを位置させる。

搬送方向の中ほどが位置したシートの束は、中綴じ部Ｂ２に位置する中綴じユニット６６によって綴じられる。綴じられたシートの束は、綴じ位置を多少下降させ、折り位置で折りブレード７０と折りローラ６８より２つ折り折られる。折りローラ６８によって折られたシートの束は束排紙ローラ７６より束スタッカ７８に放出され、中綴じされた製本として集積される。以上のように、搬送経路４３の上方側にエスケープ部Ｂ３が位置し、下方側に中綴じ部Ｂ３が位置している。

[端面綴じ部（処理トレイおよびその周辺）]
次に、端面綴じ部Ｂ２は処理トレイおよび（加水圧着）綴じユニット６０から構成されている。ここでは上述の搬送経路４３から搬送ローラ４８に送られるシートを処理するため、シートを一時載置する処理トレイ５８が搬送ローラ４８出口から段差を持って配置されている。この搬送ローラ４８出口には、シートが搬送ローラ４８から搬出されると同時にシートを処理トレイ５８の載置面に落とし込む落とし込みガイド４６が位置している。その下流側にはシートを処理トレイ５８内で（スイッチバック）移送する鰭形状をした弾性片を有する戻しパドル５１が位置している。

この戻しパドル５１の積載トレイ３４側には、排紙ローラ５２が位置している。この排紙ローラ５２は回動移動する排紙上ローラ５２ａと固定側の排紙下ローラ５２ｂから構成されている。この排紙ローラ５２は、搬送ローラ４８から送られるシートをニップへして送るか、処理トレイ５８に収納する最初の１枚をニップしてスイッチバックするか、処理トレイ５８に載置されたシートの束を積載トレイ３４に送るようになっている。さらにここに開示の排紙ローラ５２は、排紙上ローラ５２ａが戻しパドル５１と同じ方向に回転して、処理トレイ５８内でシートをスイッチバック搬送の際にバックアップできるようにもなっている。

図３に示すようにシートを載置する処理トレイ５８上にはシートが搬送ローラ４８から搬出される毎にシート搬送方向から交差する幅方向に移動する整合板５９が設けられている。この整合板５９は、整合板モータ５９Ｍにより移動されシート幅方向の両側にシートを挟むように設けられている。これより整合板５９が互いに間隔が狭くなる方向に移動してシートの幅方向の揃えを行う。処理トレイ５８は、排紙口５４とこれから下方に傾斜して、その端部には、上述した戻しパドル５１などによってスイッチバック搬送されるシートを突き当てる基準ストッパ６２が配置されている。

なお、図２には、戻しパドル５１とこの基準ストッパ６２の間にはスイッチバックするシートを案内する搬入ガイド５７が設けられている。この搬入ガイド５７は搬送ローラ４８の下側の軸に自重で回動自在に垂下して、スイッチバック搬送されるシートの搬入をガイドしている。また、戻しパドル５１で送られたシートを基準ストッパ６２にさらに送る戻しベルト６１が配置されている。上記の基準ストッパ６２に束として積み重なったシートの端部は、綴じユニット６０が配置されている。

ところで、図３や図２で示される綴じユニット６０は、金属のステープル針を使用することなくシート同士を加圧歯により圧着して綴じる圧着綴じを採用し、さらに圧着の際に水をシートに加水して綴じる、いわゆる加水圧着綴じが可能となっている。なお、この発明においてシートとは水分が浸透して繊維がほぐれる薄材を言い、また水とは、水と同じ性質の液体を示すこととする。加水圧着綴じにいては図４以降で詳しく述べる。

上記の加水圧着綴じが可能な綴じユニット６０は、シートの幅方向（装置のフロントとリア間）に、特に図示していないが、綴じユニット移動モータによって移動され、シート束のコーナ位置や端部中央付近に複数位置を綴じることができるようになっている。図３の例にあっては、シート処理装置Ｂの操作者に対して置く側のリア側コーナ部６０（Ｒ）と、シートの幅方向の淵に沿った２箇所６０（２）と、装置手前で操作者側のフロント側コーナ部６０（Ｆ）に移動する。

さらに、ここで開示の綴じユニット６０は装置フレーム３０束手差し口から挿入されたシート束を綴じるマニュアル綴じ位置を有している。このマニュアル綴じ位置は、追って説明する補水タンク１７４に水補給をする位置と、綴じユニット６０の移動の初期位置だしを行うホームポジション位置と同じ位置となっている。

そして、上記の綴じユニット６０でのシート束の綴じが完了すると、基準ストッパ６２を綴じられたシート束を基準ストッパ６２で処理トレイ５８の途中まで押し出し移動する。その後、押し出し移動の最中に排紙上ローラ５２ａが下降して排紙下ローラ５２ｂともに綴じられたシート束をニップして排紙口５４から積載トレイ３４に向けて束排出する。

上記の排紙口５４の下方には1枚シートまたは綴じられたシートの束を集積する積載トレイ３４が設けられている。この積載トレイ３４には、集積したシートの上面高さ位置を一定に保つために、シート上面を検出してシートが一定量集積されると集積トレイモータ３４Ｍを駆動して、積載トレイ３４に積載されたシート上面がいつも排紙口５４からの位置が一定にしている。

[（加水圧着）綴じユニット]
ここから、図４以降の図を参照しながらこの発明に関わるシートの綴じ位置に加水してから圧着する綴じユニット６０について説明する。図４は（加水圧着）綴じユニット６０の斜視図で、図４（ａ）は背面側、図４（ｂ）は正面側。図５は綴じユニット６０の側面図で、図５（ａ）はシート処理装置のリア側から、図５（ｂ）は同フロント側からの図である。

図４および図５に示すように、綴じユニット６０は、シートに水を加えるともに加圧歯の一方の昇降する加圧歯８２を有する加水加圧部８０と、受け歯１３０を有する受け歯部１２６とシートに水を加える補水ポンプ部（補水ポンプユニット）１５０からなる。上記の一対の加圧歯を構成する一方（上側）の加圧歯８２はゴム板などからなる弾性部材９２で囲われて加圧歯支持部８４に設けられている。

また、他方（下側）の加圧歯となる受け歯１３０は受け歯支持部１２８に支持されて受け歯部１２６を構成している。この加圧歯８２と受け歯１３０との間に処理トレイ５８に戴置されるシート（束）を挟んで位置するようになる。

図５（ｂ）に示すように、上記の加圧歯８２の裏面側にはシートに加水する水を保持する水溜り部８８を構成する円筒状のシリンダー９０が配置され、その上方には後に説明する加圧ピストン１０４の円周方向外側にシリンダーガイド１０８が位置している。この加圧ピストン１０４とシリンダー９０で加水する水の加圧部材（加水部材）を構成している。

下方で受け歯１３０は、受け歯支持部１２８に支持され、この受け歯支持部１２８はシートの下面も支持するようになっている。また、この受け歯支持部１２８の下方には、シートに加水した残水を受ける排水皿１３３が配置されている。

また、図５（ａ）からわかるように、加圧歯８２や受け歯１３０の後ろ側に隣接して、上記の水溜り部８８に水を補水する補水ポンプ部となる補水ポンプユニット１５０が綴じユニット６０の外フレーム１２０内に収容されている。この補水ポンプユニット１５０も後に説明するが、水溜り部８８に水を供給する補水ピストン部１５４と、この補水ピストン部１５４を移動する補水ヘッド部１５６と、補水する水を貯める補水タンク１７４からなる補水タンク部１５２で構成されている。図４（ａ）では、この補水タンク１７４を覆うポンプ保持カバー１９２が見えている。

ところで、上述した水溜り部８８を構成するシリンダー９０の左右には加圧歯８２および弾性部材(ゴム板)９２を支持する加圧歯支持部８４と加圧歯８２を昇降する押え板１０２との間に圧縮スプリング９６が配置してある。

[押え板の昇降移動]
上記の押え板１０２の駆動は、受け歯支持部１２８と外フレーム１２０で区画されたスペースに配置された駆動モータ（綴じモータ６０Ｍ）によって行われる。この綴じモータ６０Ｍからの押え板１０２までの駆動は次のように構成されている。すなわち、図４（ａ）および図５（ａ）に示されるようにリア側の外フレーム１２０には、駆動モータとしての綴じモータ６０Ｍの出力軸に設けられたモータ出力軸ギア１３６に中間ギア１３８が係合している。

この中間ギア１３８の回転は、移動カム１４５を回転するカムギア１４０と、補水タンク底部１７５を支持する位置としない位置に移動する支えラック１４４を移動するピニオンギア１４２に伝達されている。なお、このピニオンギア１４２は中間ギア１３８から伝達を受け軸とともに回転するピニオンギア１４２ａとこの回転軸とのワンウェイクラッチ１４７を介在して支えラック１４４に伝達するピニオンギア１４２ｂから構成されている。これにより駆動モータ６０の回転方向により、支えラック１４４を移動するか否かが選択され、必要時のみ補水ピストン部１５４を作動するようになっている。この点については後述する。

前記の移動カム１４５は、外フレーム１２０のフロント側とリア側の両側に配置されている。これによって移動する回動アーム１３４も外フレーム１２０に取り付けられたアーム支点１４６によって回動するように両側に取り付けられている。この回動アーム１３４は外フレーム１２０と間に張設された戻しスプリング１４９によって、アーム後端１４３が常時移動カム１４５に当接する状態に維持されている。

一方、回動アーム１３４の先端側のアーム先端スリット１４８には、押え板１０２板の
押え板１０２の上移動ピン１１０が挿入されている。したがって、移動カム１４５が回転すると回動アーム１３４もその先端側が上下に移動して押え板１０２を昇降移動する。なお、押え板１０２はその前方側（加圧歯８２側）において、上移動ピン１１０、下移動ピン１１２が外フレーム１２０の案内スリット１２４に挿入されている。

押え板１０２の後方側（補水ポンプユニット１５０側）も、後案内ピン１１６が外フレーム１２０の案内スリット１２４に挿入されている。そして、上記の上移動ピン１１０が回動アーム１３４のアーム先端スリット１４８にも挿入しているので、回動アーム１３４の回動アーム１３４により押え板１０２が昇降移動する構成となっている。したがって、押え板１０２と回動アーム１３４が移動部材を構成していることになる。

[加水加圧部]
上記の押え板１０２は、加水加圧部８０を昇降移動するが、これについて図６から図９を参照して説明する。図６は綴じユニットの加水加圧部８０の斜視図で、図６（ａ）は側方、図６（ｂ）はやや上方からの斜視図である。また、図７は加水加圧部の断面説明図で、図７（ａ）は正面、図７（ｂ）は側面を示している。

この加水加圧部８０は、押え板１０２と加圧歯支持部８４と、これらの間に介在する圧縮スプリング９６から構成されている。加圧歯支持部８４のシートに接する側には、加圧歯８２とこれを囲むゴム板からなる弾性部材９２が設けられている。加圧歯８２の裏面側（加圧歯裏面側）には、加圧歯支持部８４と一体に形成された円筒状のシリンダー９０と上記の圧縮スプリング９６が巻回される案内バー９４がシリンダー９０の両側に設けられている。この案内バー９４の先端は押え板１０２の案内孔１１４に常時挿通されている。

上記のシリンダー９０は、図７に示したように、その高さ方向の約１／３がシートに加水される水を保持する水溜り部８８が形成されている。また、このシリンダー９０には後述する補水ポンプユニット１５０からの水を受け入れる補充口９８が切り欠き形成してある。図示のものは加圧歯８２も一体に形成され、この加圧歯８２には水溜り部８８の水をシートに加水できるように給水孔（給水管）８６が開口してある。

上記のシリンダー９０の上方には、このシリンダー９０に挿入して水溜り部８８の水を加圧して加圧歯８２の給水孔から加水するように加圧移動する加圧ピストン１０４が位置している。この加圧ピストン１０４は、その上方端で押え板１０２に固定して取り付けてある。この加圧ピストン１０４のシリンダー９０への挿入部分には、円周上にピストンパッキン１０６が巻いてある。図７のピストンパッキン１０６は一箇所に巻いてあるが、二箇所以上にすれば加水時の加圧が強くなっても良い。

上記の押え板１０２には、シリンダー９０の外側に移動するシリンダーガイド１０８が設けられていて、加圧ピストン１０４の挿入および水を加圧する加水動作がスムーズに行えるようにしている。また、押え板１０２には案内孔１１４と、外フレーム１２０の案内スリット１２４に挿入する上移動ピン１１０と下移動ピン１１２、および後案内ピン１１６が固定して設けられている。このうち上移動ピン１１０は、外フレーム１２０外側を回動する回動アーム１３４のアーム先端スリット１４８に挿入できるように他のピンよりも外側に向かって多少長くなっている。

（圧縮状態での加水加圧部）
上記のように構成された加水加圧部８０が、回動アーム１３４によって圧縮された状態を図８および図９に示してある。図８（ａ）はやや上方、図８（ｂ）は下方からの斜視図である。この圧縮状態にする回動アーム１３４の動作については、追って図１４から図１９で説明する。

この圧縮状態図は、それぞれ回動アーム１３４によって押え板１０２は受け歯支持部１２８に当接状態であり、案内バー９４に巻回された圧縮スプリング９６が圧縮され、案内バー９４が押え板１０２の案内孔１１４が突出している。図８（ｂ）は、この状態を受け歯支持部１２８側から見た図であり、給水孔（給水管）８６が設けられた加圧歯８２の周囲は、ゴム板などからなる弾性部材９２で囲っている。これは、まず、シート束にこの加圧歯支持部８４が押圧してから、水溜り部８８の水を加圧ピストン１０４で加水するが、その際に加圧歯８２で圧着する範囲以外に加水した水が広がるのを防ぐためである。

図９は、加水加圧部８０の断面図で、図９（ａ）はシリンダー９０および案内バー９４を横切る方向の正面断面図、で図９（ｂ）は、図９（ａ）と交差する方向にシリンダー９０を横切った断面図である。そして、これらの図では、シリンダー９０内の水溜り部８８に保持された水は加圧ピストン１０４により、加圧歯８２の給水孔（給水管）８６を通じてシートに加水され、この状態で加水したシートを受け歯１３０との間で歯合するように、さらに加圧ピストン１０４で押え板１０２の力を受けて押圧しシートを圧着する。

なお、シリンダー９０は加圧ピストン１０４が上方から移動するにしたがって内径が狭まるように形成され、前に述べたようにその高さ方向の約１／３がシートに加水される水を保持する水溜り部８８が形成されている。この位置から加圧ピストン１０４で水溜り部８８の水溜り部８８を加圧して加水する。この上方側では、補水ポンプユニット１５０から吐出されて補充される水を補充口９８から水溜り部８８に受け入れで次の加圧ピストン１０４の動作を待つことになる。したがって、シートに加水される一度の水はおおよそこの水溜り部８８に保持される量となる。

[補水ポンプ部]
次に、この補充口９８を通して、上記の水溜り部８８に水を補水する補水ポンプ部である補水ポンプユニット１５０ついて、図１０から図１３により説明する。この補水ポンプユニット１５０は、既に図４で説明したように、綴じユニット６０の外フレーム１２０内レームに加圧歯支持部８４や受け歯部１２６と同じように内装されている。したがって、これまでのように綴じユニット６０の外から補水するパイプなどを這い回す必要がなくなり、扱いも容易で、装置もコンパクトになる。

そこで、この補水ポンプユニット１５０について図面を参照して説明する。図１０は補水ポンプユニット１５０の断面説明図である。図１１は、この補水ポンプユニット１５０の重要な構成要素である補水ピストン部１５４の分解斜視図であり、補水ピストン部１５４の拡大説明図で、図１３はこれによる水吐出状態の拡大説明図である。

まず、図１０に示されるように、補水ポンプユニット１５０は、押え板１０２で押圧され昇降移動する補水ヘッド部１５６と、水を一旦保持し、上記の補水ヘッド部１５６に水を吐出する補水ピストン部１５４と、この補水ピストン部１５４に補水する水を貯水する補水タンク部１５２から構成されている。上記の補水ヘッド部１５６の昇降移動により補水ピストン部１５４から吐出される水は、補水ヘッド部１５６から突出口が加水加圧部８０の補充口９８まで延設された補水ジョイント部１５８から水溜り部８８に補水される。

補水タンク部１５２には、次の図１１から図１３によって説明する補水ピストン部１５４によって、水が補水ジョイント部１５８に吐出されるごとに水の減少に伴って移動する移動プレート１７６が昇降移動可能になっている。また、補水タンク部１５２の補水タンク底部１７５には、この移動プレート１７６の移動を可能とする空気孔１７８が設けられている。

[補水ピストン部]
次に、図１１および図１２により、補水ヘッド部１５６に水を吐出する補水ピストン部１５４について述べる。補水ピストン部１５４は、補水タンク部１５２に螺着するタンクキャップ１７２と、このタンクキャップ１７２に固定され補水タンク部１５２の水を一時保持する補水シリンダー１６７が設けられている。なお、タンクキャップ１７２と補水タンク部１５２の補水タンク１７４との間には密閉用のシーリング１７１が設けられている。なお、タンクキャップ１７２は綴じユニット６０内では加圧歯支持部８４の補充口９８下の湾曲部（図６、図８）にはめ込まれて支持されている。

さらに、この補水シリンダー１６７は上方に補水ヘッド部１５６の昇降移動により、同様に移動する上ピストン１６２が設けられている。この上ピストン１６２には、上スプリング１６９が巻回され、下方にはこの上スプリング１６９が同様に巻回されたポンプバルブ１６５が配置されている。このポンプバルブ１６５内には、補水シリンダー１６７下部との間に下スプリング１７０が巻回された下ピストン１６３が位置している。この上ピストン１６２の円周方向には、上記のポンプバルブ１６５に圧着して密閉する下ピストン突出部１６４が設けられている。この下ピストン突出部１６４の密閉は、下スプリング１７０によって行われる。

上記の補水シリンダー１６７の下端には、補水タンク１７４の水を取り込んだり、補水シリンダー１６７を密閉したりするボール弁１６６が設けられている。このボール弁１６６は補水シリンダー１６７内部の内圧が大きくなると、補水シリンダー１６７の下端に位置し、内圧が減圧すると、補水タンク１７４の水を取り込むように、やや上方に移動する。

[補水動作]
以上からなる補水ポンプユニット１５０は、図１３に示すように、補水ヘッド部１５６が押え板１０２の押圧されることにより下降すると、上ピストン１６２も下降する。この下降により巻回されている上スプリング１６９も押され、ポンプバルブ１６５を押す。このポンプバルブ１６５の下降により、ボール弁１６６弁は下端を塞いでいるので、補水シリンダー１６７の内圧が上昇する。

この補水シリンダー１６７の内圧が一定値を超えると、この内圧により補水シリンダー１６７と上ピストン１６２に巻回された上スプリング１６９が縮むことにより、ポンプバルブ１６５と下ピストン突出部１６４との間に隙間が生じる。この隙間から補水シリンダー１６７の水が、図１３に矢印で示したようにポンプバルブ１６５、下ピストン１６３上部、上ピストン１６２を通じて、補水ヘッド部１５６の補水ジョイント部１５８から水溜り部８８に吐出される。補水タンク１７４の水が減少すると、補水タンク１７４の減圧により移動プレート１７６が上昇し、常に補水タンク１７４内の液面を一定になるようにしている。

このように、押え板１０２の押圧の都度補水タンク１７４の水は、補水ジョイント部１５８を通じて加水加圧部８０の補充口９８に補水される。なお、図１０から図１３に示した補水ポンプユニット１５０の機構は、日本特許出願公開２０１４−２４０２８６号に同様の機構装置が示され詳しく述べられている。

次に、ここでの開示に綴じユニット６０において、処理トレイ５８に戴置されたシート束の圧着綴じ動作を説明する。この綴じユニット６０は、一対の加圧歯（加圧歯８２と受け歯１３０）で圧着する際に、加水せずに圧着する場合（加水なし圧着綴じ）と、圧着する箇所に加水してから圧着する場合（加水圧着綴じ）が選択的に実行できるようになっている。

[加水なし圧着綴じ]
まず、図１４から図１６までより、加圧歯８２による圧着範囲に加水することなく綴じる動作を示す。図１４は、綴じユニット６０のフロント側からの状態説明図で、図１５はリア側からの状態説明図、そして図１６は、断面説明図である。これら、いずれの図であっても加圧歯支持部８４（加圧歯８２）が、（ａ）はシートから離間、（ｂ）はシートに圧接時、（ｃ）は加水せずにシートを圧着している状態を示している。

まず、図１４（ａ）、図１５（ａ）、図１６（ａ）は、シート受入れ初期時を示し、処理トレイ５８上に戴置され、シートは綴じユニット６０の加圧歯８２と受け歯１３０の間であって、受け歯支持部１２８上に戴置される。作図上、図１４および図１５はシートを省略し、図１６にシートが積層された状態を示している。受け歯１３０を備える受け歯支持部１２８にシートが、指定枚数積載されると綴じモータ６０Ｍの駆動を開始する。

この場合は、加水なし綴じなので、フロント側では移動カム１４５が時計方向に、リア側では反時計方向に回動する方向に綴じモータ６０Ｍを駆動する（図１５では反時計方向駆動モータ）。これにより移動カム１４５の突出する側が回動アーム１３４の先端を押し下げる方向に移動する。 一方、中間ギア１３８に係合するピニオンギア１４２（ピニオンギア１４２ｂ）は、ワンウェイクラッチ１４７の作用により、支えラック１４４を移動せずその位置に留まっている。

次に、図１４（ｂ）、図１５（ｂ）、図１６（ｂ）の状態では、押え板１０２が下降し、加圧歯８２を有する加圧歯支持部８４をシートに密着させる。その状態で押え板１０２を加圧すると加圧歯支持部８４との間に介在する圧縮スプリング９６により加圧歯支持部８４をシートに押圧する。加圧歯支持部８４には加圧歯８２側に、これを囲う弾性部材(ゴム板)９２が設けられおり加圧歯８２とシート面との間に隙間が生じないように圧接させる。ここで開示の装置は７０ｋｇｆから１００ｋｇｆの力がシートに作用するように設定されている。

次に、図１４（ｃ）、図１５（ｃ）、図１６（ｃ）の状態では、加圧歯支持部８４がシートに密着した状態で、さらに移動カム１４５により回動アーム１３４を移動して押え板１０を下降する。そうすると、加圧ピストン１０４がシリンダー９０内部に挿入され直接加圧歯支持部８４を押圧して、加圧歯８２でシートを圧着する。この際の圧着は５００ｋｇｆから７００ｋｇｆ、ここに開示の装置では、６００ｋｇｆになるように綴じモータ６０Ｍのへの電圧をコントロールして、加圧力を発生させている。この綴じモータ６０Ｍの出力トルクの調整は日本特許出願２０１５−１９９２３４号などに開示され公知なのでここでの説明を省略する。

ところで、補水ポンプユニット１５０は、補水ヘッド部１５６と補水タンク底部１７５とを支えラック１４４で挟んで、補水ヘッド部１５６を押下することによって補水ピストン部１５４からの水を水溜り部８８に補充するようになっている。しかし、図１６（ｃ）に示されているように、補水タンク底部１７５には支えラック１４４が位置していないので、補水ポンプユニット１５０自体も下降して、補水ピストン部１５４を動作させない。

これによりこの補水ピストン部１５４から水は吐出されず、水溜り部８８には水が補水されず空のままで、シートに加圧歯８２が圧接されシート束を加水なしで圧着綴じを行う。これは、既に説明しているように、ピニオンギア１４２（ピニオンギア１４２ｂ）は、ワンウェイクラッチ１４７の作用により、支えラック１４４は依然として移動せずその位置に留まっていることにより行っている。なお、ここで開示の装置は、処理トレイ５８に５枚までを所定枚数として、加水なし圧着綴じを行っている。この設定枚数の理由についは後述する。

[加水あり（加水加圧）綴じ]
ここから図１７から図１９までにより、加圧歯８２による圧着前に圧着範囲に加水してから綴じる加水圧着綴じを行う動作を説明する。図１７は、綴じユニット６０のフロント側からの状態説明図で、図１８はリア側からの状態説明図、そして図１９は、加水圧着綴じの断面説明図である。これら、いずれの図であっても加圧歯支持部８４（加圧歯８２）が、（ａ）はシートから離間、（ｂ）はシートに圧接時、（ｃ）はシートに加水して圧着の状態を示している。

図１７（ａ）、図１８（ａ）、図１９（ａ）は、シート受入れ初期時を示し、処理トレイ５８上に戴置され、シートは綴じユニット６０の加圧歯８２と受け歯１３０の間であって、受け歯支持部１２８上に戴置される。作図上、図１７および図１８はシートを省略し、図１９にシートが積層された状態を示している。受け歯１３０を備える受け歯支持部１２８にシートが、指定枚数積載されると綴じモータ６０Ｍの駆動を開始する。この場合綴じモータ６０Ｍの回転方向は加水を行うため、図１４、図１５、図１６に示した加水せずに圧着する方向と逆方向に回転する。また、戴置するシートの枚数は５枚よりも多く、ここでの開示では８枚を示している。

すなわち、今回は加水あり綴じなので、フロント側では移動カム１４５が反時計方向に、リア側では時計方向に回動する方向に綴じモータ６０Ｍを駆動する（図１８では時計方向駆動モータ）。この移動カム１４５は回転位置を中心として対称の形状となっているので、ここでも移動カム１４５の突出する側が回動アーム１３４の先端を押し下げる方向に移動する。 一方、中間ギア１３８に係合するピニオンギア１４２（ピニオンギア１４２ｂ）は、ワンウェイクラッチ１４７の作用により、支えラック１４４で補水タンク底部１７５を支える方向に移動を開始する。

ここで、上記の支えラック１４４は、綴じモータ６０Ｍの一方向回転（図１８では時計方向回転）でピニオンギア１４２（ピニオンギア１４２ｂ）と軸との間に介在するワンウェイクラッチ１４７が歯合して補水タンク底部１７５を支える位置に移動する。この移動により補水タンク底部１７５は固定され補水ヘッド部１５６を押え板１０２で押圧すると補水ピストン部１５４が作動して、補水タンク１７４内の水が補水ジョイント部１５８を介して水溜り部８８に補水供給できる。なお、図１９に示してあるように、支えラック１４４と外フレーム１２０との間には、軸が逆転すると係合がはずれ元の位置に復帰させるラック戻しスプリング１３９が介在している。

引き続き、図１７（ｂ）、図１８（ｂ）、図１９（ｂ）では押え板１０２が下降し、加圧歯８２を有する加圧歯支持部８４をシートに密着させる。その状態で押え板１０２を加圧すると加圧歯支持部８４との間に介在する圧縮スプリング９６により加圧歯支持部８４をシートに押圧する。加圧歯支持部８４には加圧歯８２側に、これを囲う弾性部材(ゴム板)９２が設けられおり加圧歯８２とシート面との間に隙間が生じないように圧接させる。ここで開示の装置は７０ｋｇｆから１００ｋｇｆの力がシートに作用するように設定されている。なお、この段階では、補水ピストン部１５４の動作により水溜り部８８に水は保持されているが、加圧ピストン１０４がシリンダー９０との間で加圧する位置に到来してないので、加圧による加水は行われていない。

次に、図１４（ｃ）、図１５（ｃ）、図１６（ｃ）の状態では、加圧歯支持部８４がシートに密着した状態で、さらに移動カム１４５により回動アーム１３４を移動して押え板１０２を下降する。そうすると、加圧ピストン１０４がシリンダー９０内部に挿入され水溜り部８８の水を加圧歯８２給水孔（給水管）８６からシートに加水する。加水完了後も押え板１０２は移動カム１４５によりシートを圧着する方向に移動し、これにより加圧ピストン１０４が加圧歯８２を受け歯１３０側に押圧してシートを圧着する。この際の圧着は、加水なしの圧着力よりも弱く３００ｋｇｆから４００ｋｇｆで圧着可能で、ここに開示の装置では、３５０ｋｇｆになるように綴じモータ６０Ｍのへの電圧をコントロールして、加圧力を発生させている。

既に説明しているように、補水ポンプユニット１５０は、補水ヘッド部１５６と補水タンク底部１７５とを支えラック１４４で挟んで、補水ヘッド部１５６を押下することによって補水ピストン部１５４からの水を水溜り部８８に補充するようになっている。すなわち、図１９（ｂ）から１９（ｃ）によく示されているように、補水タンク底部１７５には支えラック１４４が位置し、補水ポンプユニット１５０は固定される。これによりこの補水ピストン部１５４から水は吐出され、水溜り部８８には水が補水される。なお、ここで開示の装置は、処理トレイ５８に８枚のシートを、加水あり圧着綴じを行っている。

[加水加圧部の加圧歯および受け歯]
ここからは、図２０で加水加圧部８０の加圧歯８２、受け歯１３０を説明し、図２１でこれらの歯合状態と給水孔（給水管）８６の位置について説明する。まず、図２０（ａ）は加圧歯の平面説明図で、これまでも説明しているように加圧歯８２のシートと歯合する裏面側にシートに加水する水を保持するシリンダー９０が設けられている。このシリンダー９０は一部が切りかかれた円柱形状で構成され、加圧ピストン１０４が水を加圧して加水する範囲（水溜り部８８範囲）とこれよりも径が大きく加圧ピストン１０４の挿入ガイドと補水ポンプユニット１５０からの水を受け入れる補水口１１８から構成されている。

図２０（ｂ）は、図２０（ａ）の二点鎖線の加圧歯８２と受け歯部１２６の断面説明図である。この図から明らかなように、加圧歯支持部８４は加圧歯８２と裏面側のシリンダー９０と案内バー９４が一体に形成されている。これにより強度と組み立てやすさを確保している。この加圧歯支持部８４に対向する位置に、加圧歯８２と歯合する受け歯１３０（受け歯部１２６）とその下には加水した残りの水（残水）を一時保持する排水皿１３３が設けられている。

そして、加圧歯８２の傾斜部に水溜り部８８の水をシートに加水可能とするための給水孔（給水管）８６が複数個所に開けられている。また、受け歯１３０にも傾斜部に加圧歯支持部８４でのシート押圧時の空気と加水時の残水を通す外部への連通孔１３２が設けてある。なお、給水孔（給水管）８６よりも連通孔１３２の通過する容量を大きく形成されていて、空気や残水抜きを効率的行うように形成している。

図２０（ｃ）は、加圧歯支持部８４を加圧歯８２側の底面から見た図であり、加圧歯支持部８４に加圧歯８２を囲うゴム材からなる弾性部材９２が貼り付けられている。これにより、加圧歯支持部８４を圧縮スプリング９６でシートに押圧する過程で、加圧歯８２周辺の隙間をなくして、圧着加圧領域外に加水した水が広がることを低減している。

[給水孔（給水管）と連通孔の配置]
次に、図２１は、図２０で触れた加圧歯８２に形成した給水孔（給水管）８６と受け歯１３０に形成した外部（排水皿１３３）への連通孔１３２について述べる。この図は加圧歯８２と受け歯１３０を説明するために拡大したもので、加圧歯８２は受け歯１３０と歯合してシート束に凹凸を形成し繊維を絡ませるように、受け歯１３０に突出する山部８２ａと凹んでいる谷部８２ｂとこれらを形成する傾斜部８２ｃ綴じからなる。また、受け歯１３０も同様に受け山部１３０ａと受け谷部１３０ｂと受け傾斜部１３０ｃとなる。

そして、シリンダー９０内の水溜り部８８からの水を加圧ピストン１０４の押圧により加圧歯８２に形成された給水孔（給水管）８６から吐出させる。その際、図示のように傾斜部８２ｃの複数個所から水が吐出するように配置する。この配置により、図２１の二点鎖線内に示すようにシートに凹凸を形成するように加圧歯８２と受け歯１３０が歯合すると、傾斜部８２ｃと受け傾斜部１３０ｃの」間が最もシートの繊維（紙の場合はセルロース繊維）がほどけ、絡むことを確認した（図示の相反矢印）。

このもっとも繊維がほぐれる傾斜の位置に水を加水すると水が浸透し易く、その後の更なる加圧で繊維の絡まりと、所謂水素結合がなされ易かった。これにより、ここでの開示では、加圧歯８２の傾斜部８２ｃに加水する給水孔（給水管）８６を配置している。また、受け歯１３０の受け傾斜部１３０ｃにも、空気や残水を抜きやすいように給水孔（給水管）８６より容量を大きくした連通孔１３２を設けていることは、既に説明した通りである。

[加圧歯支持部と受け歯支持部]
次に図２２と図２３により加圧歯支持部８４と受け歯支持部１２８の位置と、これらの間で挟持押圧されるシートの位置との関係に工夫をしているので、この点について説明する。図２２は、既に図３で説明した処理トレイ５８のフロント側でシートのコーナ部に圧着綴じを行う場合のシート位置を示している。ここで開示の装置では、シートのコーナ部を圧着する際には、シートを加圧歯８２とともに圧着する加圧歯支持部８４と加圧歯８２に歯合する受け歯１３０を支持する受け歯支持部１２８がシートの角部よりＬ３分外側になるようにシートを規制する。これとともに加圧歯８２から加水される水が浸透する位置よりもＬ２分シートの重心側に入った加水がされていない（加水による水分が浸透していない）位置から押圧する。

上記の内容は図２２にある線Ｓｃで断面とした図が、図２３（ａ）に示されている。これによれば加圧歯８２と受け歯１３０による範囲でかつ加水領域Ｌ１を略中央として、シートの角部よりＬ３分外側で、加水領域よりもＬ２分シート重心側でシートを加圧歯支持部８４と受け傾斜部１３０ｃで押圧している。

一方、図２３（ｂ）は、加水した範囲Ｌ２がシートの押圧範囲をシート重心側にＬ２分入り込んでいる。このため、加水よりシートの繊維が解れた状態のままになってしまい、加圧歯８２からシート重心側の位置で千切れやすくなるとの課題が生じた。また、押圧しない状態で放置されるとシート表面に加水した範囲にしわが寄ってしまい見栄えも良くない。したがって、加水範囲を超えて図２３（ａ）に示すように押圧することで千切れにくくなる。

また、図２３（ｃ）では、加水領域Ｌ１がシートを押圧する領域Ｌ４よりも大きく、さらに角部が押圧位置から外側にＬ５分はみ出している。この場合には、押圧されない部分にも加水されているので、特に角部にあってはその位置が上下にバラバラになり易くなる。このため端部を加圧歯支持部８４と受け歯支持部１２８の範囲内で押圧する図２３（ａ）の形態であると加水位置も押圧されてバラバラにならず、見栄えが良くなる。

なお、以上の説明では、図３で説明した処理トレイ５８のフロント側を示したが、リア側でも同様にシートのコーナ部を超え、かつ加水位置よりもシート重心位置側で押圧すれば、同じ効果が奏することは言うまでもない。

ここで、図１４から図１９までで説明した加水せずに圧着する場合と、加水して圧着する加水圧着綴じを行う際の切り分けの基準となる所定枚数および圧着と加水する枚数について
図２４で説明する。

図２４（ａ）は加圧歯とシートによる所定枚数関係を説明する図で、一対の加圧歯として上方が加圧歯８２であり、下方が受け歯１３０を模式的に示している。この図に示すようにシートに凹凸への形成は、この相互の歯合する歯の高低差ｌｈで、言い換えると山部８２ａ部の頂部と谷部８２ｂの底部の距離で構成されている。通常この高さは０．４ｍｍから０．６ｍｍ程度に形成され、ここで開示の加圧歯８２受け歯１３０の歯合は０．５ｍｍに設定している。

一方、通常のコピー紙として使用されるシートは６８ｇ／平方メートル紙であり、厚さｌｐは、０．１ｍｍほどである。したがって、このシートに凹凸を形成するには５枚が適当で、これを超えるとシート同士の圧着力が弱くなる。したがって、ここで開示の加水圧着綴じユニット６０で加水せずに圧着する所定枚数を５枚とし、これを超える枚数を閉じるときは一旦シートの紙繊維を解してから圧着する加水圧着綴じを採用している。しだかって、上記の歯合する歯の高低差が０．６ｍｍあるならば、所定枚数は６枚となり、高低差が０．４ｍｍならば所定枚数は４枚になる。

ここから図２４（ｂ）から図２４（ｄ）により、上記の所定枚数（ここでは５枚）を超えて追加のシートが処理トレイ５８に戴置された（ここでは追加シート３枚で合計８枚）場合の加水圧着綴じの加水と圧着のパターンについて、説明する。図中波線は加圧歯８２により押圧している状態で、部分追記の直線は加水しているシートを示している。

[追加枚数ごとに加水と圧着]
先ず、図２４(ｂ)は、５枚を超える追加枚数３枚について、加圧歯８２裏面の水溜り部８８に水を補水し、加圧歯８２により加圧する。なお、所定枚数の５枚になったときは、一度加圧歯８２で加圧しても良いが、ここで開示の装置はこれを行わず、追加シート毎に加水と加圧を繰り返している。このようにすることにより、所定枚数を超えるシートの圧着綴じが可能となる。なお、加水するか、加水しないかは綴じモータ６０Ｍの回転方向で切り替えることは既に説明した通りである。

[追加枚数ごとに加水し、最後（一定追加枚数）で加圧]
次に、図２４(ｃ)では、５枚を超える追加枚数３枚について、追加シート毎に水溜り部８８からに加水だけを行い、最終のシートについて加水と加圧歯８２による加圧綴じを行う。なお、所定枚数の５枚になったときは、上記同様に加圧せず、追加シート毎に加水を繰り返している。このようにすることにより、所定枚数を超えるシートの圧着綴じが可能となる。なお、加水だけは綴じモータ６０Ｍの回転方向と回転範囲で設定する。また、加水だけを追加の枚数ごとに行い一定の追加枚数で加圧を行うことも可能である。

[追加枚数の最後(一定追加枚数)で加水と加圧]
最後に、図２４(ｄ)は、５枚を超える追加枚数３枚が戴置された８枚となった最終シートの段階で水溜り部８８の水を加水しこれとともに加圧歯８２による加圧も実行する。ここで開示の装置は、水溜り部８８の水を加圧ピストン１０４のかなりの圧力で加圧するので、束となったシートにも水が浸透しやすい。

このようにすることにより、所定枚数を超えるシートの圧着綴じが可能となる。なお、所定枚数の５枚になったときは、一度加圧歯８２で加圧しても良いが、ここで開示の装置はこれを行わず、追加の最終シートで加水と加圧を行う。なお、最終の枚数までに多くのシートがある場合には、一定追加枚数で加水と加圧を行うようにしても良い。

[補水ポンプユニットの取り出し]
図２５には、綴じユニット６０から補水ポンプユニット１５０を取り外す状態を示してある。この図のように、綴じユニット６０の外フレーム１２０に設けたフレーム回動軸１９６を支点として、下方に底面フレーム１９４を回動することにより、ポンプ保持カバー１９２から補水ポンプユニット１５０を取り出すように構成している。この取出しにより補水タンク１７４からタンクキャップ１７２を取り外して水を補充する。なお、この図では底面フレーム１９４を下方に回動するように構成したが、ポンプ保持カバー１９２を開放可能にスライドさせて図示矢印方向に補水ポンプユニット１５０を取り外しても良い。

［制御構成の説明］
ここから図２６のブロック図により、ここで開示の画像形成装置Ａの制御構成を説明する。図１に示す画像形成装置Ａは画像形成本体装置Ａ１の画像形成制御部２００とシート処理装置Ｂのシート処理制御部２０５（制御ＣＰＵ）を備えている。画像形成制御部２００は、給紙制御部２０２と入力部２０３を備えている。 そして、この入力部２０３に設けられたコントロールパネル２６から（１）プリントアウトモードと、（２）ジョグ仕分モードと、（３）綴じ処理モードと、（４）製本(中綴じ)処理モードと、さらには（５）マニュアル綴じモードの各設定を行う。これらの各モードについては後述する。

シート処理制御部２０５は、前述の指定されたシート処理モードに応じてシート処理装置Ｂを動作させる制御ＣＰＵである。このシート処理制御部２０５は、動作プログラムを記憶したＲＯＭ２０７と、制御データを記憶するＲＡＭ２０６とを備えている。また、このシート処理制御部２０５には、各種センサ入力部２２０から検出情報を取得している。

[各種センサ入力部]
この各種センサ入力部２２０には、画像形成本体装置Ａ１から画像形成したシートの搬入を検出する入り口センサ３８を有し、シートの先後端を検出して主な各種モータ駆動を管理している。入り口センサ３８の下流側にはシートのジャムなどを検出するシートセンサ３９が位置している。また、処理トレイ５８にはシートが載置されているか否かを検出する処理トレイエンプティセンサ５８Ｓが設けられている。そして、排紙ローラ５２によって排出されたシートを徐々に下降しながら集積する積載トレイ３４の紙面を検出する積載トレイ位置センサ３４Ｓが設けられている。これ以外にもパンチユニット４０、綴じユニット６０の位置検出、中綴じユニット６６動作検出などおけるセンサもあるがここでの説明を省略する。

[各種モータなどの出力部]
上記のシート処理制御部２０５には、シートを搬送する搬送制御部２１０が設けられている。この搬送制御部２１０は、シートを搬入するための搬入ローラモータ４１Ｍと、処理トレイ５８にシートを搬送するための搬送ローラモータ４８Ｍを制御する。

また、搬入ローラ４１で搬入されたシートの後端に穿孔処理するためにパンチ制御部２１１が設けられている。このパンチ制御部２１１はシートの幅方向の指定位置に穿孔するパンチモータを制御する。さらに、次の処理トレイ制御部２１２トレイは、処理トレイ５８に搬出したシートをシート幅方向の両側から挟んで整合する整合板５９を移動する整合板モータ５９Ｍを有している。

次段の綴じ制御部２１３は、これまで説明してきた綴じモータ６０Ｍと、この綴じユニット６０をシート幅方向の指定位置に移動する綴じユニット移動モータ６０ＳＭを制御して、二箇所綴じやシート角部のコーナ綴じをするようにする。綴じられたシート束は、特に図示していないが束移動ベルトと排紙ローラ５２によって、積載トレイ３４に排紙される。

この際、排紙口５４に対してシートの上面の位置が常に一定となるように、積載トレイ位置センサ３４Ｓの検出により集積トレイモータ３４Ｍをトレイ昇降制御部２１４で制御する。なお、製本(中綴じ)処理のための、スタッカ制御部２１５や折り・排出制御部２１７を有しているが、直接ここでの開示に関係しないので説明を省略する。

［シート処理モードの説明］
シート処理装置Ｂは、画像形成本体装置Ａ１の排紙口１６から搬出されたシートを入り口３６から受け入れて処理する装置である。このシート処理装置Ｂは、（１）画像形成されたシートを積載収容するプリントアウトモードと、（２）画像形成されたシートを部分け収納するジョグ仕分モードと、（３）画像形成されたシートを部揃え集積して綴じ処理する綴じ処理モードと、（４）画像形成されたシートを部揃えして綴じ処理した後に折り処理して製本仕上げする製本(中綴じ)処理モードと、さらには（５）束手差しスリット３５に挿入されたシート束をその都度綴じるマニュアル綴じモードを有している。

なお、上記の綴じ処理モードと、マニュアル綴じモードにおいては、綴じ位置に加水して綴じる加水綴じモードと加水せずに綴じる加水なし綴じモードも有しているが、ここで開示の装置においては、画像形成装置本体からの綴じシート枚数情報を取得して加水圧着綴じや加水なし綴じモードを設定するようになっている。

なお、この綴じシートが所定枚数以下か、あるいは所定枚数を超えるかの判別を行う判別部は、加水圧着綴じ制御部２１３またはシート処理制御部（制御ＣＰＵ）２０５、あるいは画像形成制御部から判別情報を取得しても良い。更には、加圧歯８２と受け歯１３０とに挟まれ加圧するシートの束を公知の方法で測定して枚数に置き換えてこれらのモードを切り替えても良いことは言うまでもない。

ここからは、これまでの実施の形態と異なる形態の変形例を説明する。図２７により変形例1を、図２８により変形例２、図２９により変形例３を夫々説明する。なお、これらの各変形例においても、これまでと類似の構成要素には、同様の参照符号を付して表すこととする。

[変形例１ 針綴じユニット６０ＳＰとの併用]
図２７は、図３の変形例を示すもので、加水圧着綴じユニット６０と、公知の機構からなる針綴じユニット６０ＳＰを併用したもので、フロント側のシートコーナと手差しされるシート束のマニュアル綴じを加水圧着綴じユニット６０で行うものである。この場合の手差しは処理トレイ５８に差し込むもので、整合板５９を手差し挿入位置に位置して案内ガイドするとともにシート束先端は基準ストッパ６２を図示破線の位置に移動して、加水圧着綴じを実行する。このようにすることにより数枚のマニュアル綴じの場合など環境に配慮した装置となる。

[変形例２ 給水孔（給水管）位置変更]
図２８には、特に図２０と図２１では加圧歯８２の傾斜部８２ｃに配置した加水可能とする複数の給水孔（給水管）８６の位置を変更したものである。図２８（ａ）には加圧歯８２の複数の山部８２ａごとに給水孔（給水管）８６を配置している。このようにしても綴じ位置に効果的に加水できる。さらに受け歯１３０も受け谷部１３０ｂに外部への連通孔１３２を配置し、空気抜きと残水の排水を行っている。

また、図２８(ｂ)は、加圧歯８２の複数の山部８２ａに給水孔（給水管）８６設けていることは上記と同様であるが、受け歯１３０の連通孔１３２を大きく切り欠いて略四角
形状としている。これにより空気抜きと残水の排水が効果的に行える。

さらに、図２８(ｃ)は、加圧歯８２の複数の山部８２ａに給水孔（給水管）８６設けていることは上記と同様であるが、受け歯１３０の受け山部１３０ａに連通孔１３２を設けている。これにより歯合の精度が上がり圧着力が強くなるとともに空気抜きと残水の排水も行える。

[変形例３ 拡張タンク設置]
図２９は、図１０の補水タンク部１５２の補水タンク１７４の容量を拡大する拡張タンク１８４を付加した説明図で、図２９（ａ）は拡張タンク１８４に略水が満たされた状態を示し、図２９（ｂ）は水容量が減少した状態の説明図である。

ここに示すように補水タンク１７４の連結パイプ１８０と拡張タンク１８４の拡張パイプ１８６を連結部１９０で結合している。これにより補水タンク１７４の水容量が少なくなると連結パイプ１８０および拡張パイプ１８６を通して水が供給できる。

上述の連結パイプ１８０には水を止めたり開放したりするタンク手動弁１８２が設けられ、また、拡張パイプ１８６にも同様の拡張タンク手動弁１８８が設けられている。これにより、必要により拡張タンク１８４を補水タンク１７４から取り出して水を補充することも可能となる。

また、補水タンク１７４の底部に取り付けられた連結パイプ１８０の入り口部は補水ポンプユニット１５０の昇降移動作が可能なように蛇腹部１８３が設けられ、綴じユニット６０内での補水ピストン部１５４の動作を可能としている。なお、拡張タンク１８４においても、容量の減少によって移動する移動プレート１７６が設けられ、上蓋１７９にもこれまでに説明した空気孔１７８が設けられている。以上のようにこの変形例３によれば、補水ポンプユニット１５０自体を大きくしなくても多くの回数の加水が行うことができる。また、拡張タンク１８４を取り外して水をこれに補充するなど操作が容易になる。

この発明はここで開示した実施の形態に限定されず、この発明を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項のすべてがこの発明の対象となる。これまでの実施の形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、この明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

Ａ 画像形成装置
Ａ１ 画像形成本体装置
Ａ２ 読み取り装置
Ａ３ 原稿搬送装置
Ｂ シート処理装置（フニッシャ）
Ｂ１ （端面）綴じ部
Ｂ２ 中綴じ部
Ｂ３ エスケープ部
６０ （加水圧着）綴じユニット
６０Ｍ 綴じモータ
６０ＳＰ 針綴じユニット
６２ 基準ストッパ
８０ 加水加圧部
８２ 加圧歯
８２ａ （加圧歯）山部
８２ｂ （加圧歯）谷部
８２ｃ （加圧歯）傾斜部
８４ 加圧歯支持部
８６ 給水孔（給水管）
８８ 水溜り部
９０ シリンダー
９２ 弾性部材(ゴム板)
９４ 案内バー
９６ 圧縮スプリング
９８ 補充口
１０２ 押え板
１０４ 加圧ピストン
１０６ ピストンパッキン
１０８ シリンダーガイド
１１８ 補水口
１２０ 外フレーム
１２６ 受け歯部
１２８ 受け歯支持部
１３０ 受け歯（対向加圧歯）
１３０ａ 受け山部
１３０ｂ 受け谷部
１３０ｃ 受け傾斜部
１３２ 連通孔
１３３ 排水皿
１３４ 回動アーム
１３６ モータ出力軸ギア
１３８ 中間ギア
１３９ ラック戻しスプリング
１４０ カムギア
１４１ タンク支え部
１４２ ピニオンギア（二層）
１４３ アーム後端
１４４ 支えラック
１４５ 移動カム
１４６ アーム支点
１４７ ワンウェイクラッチ
１４９ 戻しスプリング
１５０ 補水ポンプユニット（補水ポンプ部）
１５２ 補水タンク部
１５４ 補水ピストン部
１５６ 補水ヘッド部
１５８ 補水ジョイント部
１６２ 上ピストン
１６３ 下ピストン
１６４ 下ピストン突出部
１６５ ポンプバルブ
１６６ ボール弁
１６７ 補水シリンダー
１６９ 上スプリング
１７０ 下スプリング
１７１ シーリング
１７２ タンクキャップ
１７４ 補水タンク
１７５ 補水タンク底部
１７６ 移動プレート
１７８ 空気孔
１８４ 拡張タンク
２０５ シート処理制御部（制御ＣＰＵ）
２１３ （加水圧着）綴じ制御部

Claims (10)

1. シートを綴じる一対の加圧歯と、
   前記加圧歯によって綴じられる綴じ位置に加水する加水部材と、
   前記加圧歯を支持する加圧歯支持部と、を備え、
   前記加圧歯支持部の前記加水部材側に設けられる前記加圧歯の周囲に、前記加圧歯を囲む弾性体を備えることを特徴とするシート綴じ装置。
   
2. 前記弾性体はシートを押圧する押圧面を備え、
   前記加圧歯はシートと当接する凹凸部を備え、前記凹凸部の頂部は前記弾性体の押圧面よりも突出することを特徴とする請求項１に記載の綴じ装置。
   
3. 前記加水部材は、前記加圧歯の一方の裏面に備えられた水溜り部と、
   前記水溜り部の水を加圧する加圧部と、を備え、
   前記水溜り部は、加圧歯裏面に配置された筒状のシリンダーからなり、前記加圧部材はこのシリンダーに挿入して加圧する加圧ピストンからなる請求項1に記載のシート綴じ装置。
   
4. 前記加圧ピストンは、前記水溜り部に水が保持してある場合はシートに加水してから
   加圧歯を押圧してシートを圧着し、前記水溜り部に水が保持されていない場合は加水せずに加圧歯を押圧することを特徴とする請求項３に記載のシート綴じ装置。
   
5. 前記加圧ピストンの円周方向外側で、前記加圧歯裏面に配置されたシリンダーに前記加圧ピストンとともに挿入されるシリンダーガイドを有することを特徴とする請求項４に記載に記載のシート綴じ装置。
   
6. 前記加圧歯裏面に位置するシリンダーは、加圧歯と一体に形成されるとともに、水溜り部に保持する水を補充する補充口を有することを特徴とする請求項５に記載のシート綴じ装置。
   
   
   
7. 前記加圧歯は表面側にシートを圧着する加圧歯とこの周囲を覆う前記弾性体を配置し、前記加圧歯裏面側の前記シリンダーの側方にこの弾性体をシートに押圧する弾性スプリングを介在させて、この弾性スプリングによりシートに圧接してから前記水溜り部の水溜り部を加水することを特徴とする請求項３乃至６に記載のシート綴じ装置。
   
8. 前記弾性体で囲われた範囲内に前記水溜り部からの水を加水可能とする給水孔を配置する請求項３乃至７に記載のシート綴じ装置。
   
9. 搬送されるシートを戴置する処理トレイと、
   この処理トレイに戴置されたシートを綴じる請求項１乃至８のいずれかに記載の綴じユニットを備えてなるシート処理装置
10. シートに画像を形成する画像形成部と、
    この画像形成部によって画像形成されたシートに処理を施す請求項９に記載のシート処理装置を備えた画像形成装置。

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