JP2022099850A - 綴じ装置、綴じ部材および画像形成システム - Google Patents
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Abstract
【課題】記録材束を部分的に変形させて記録材束の綴じ処理を行う歯列だけを上歯および下歯に備えた場合と比較して、歯のずれや傾きを抑制する。【解決手段】綴じ装置は、記録材束に凹凸を形成するための歯列を有する上歯と、記録材束に凹凸を形成するための歯列を有し、上歯と対をなす下歯と、上歯と下歯とによる綴じ処理に際して、上歯と下歯との綴じ機能を有する箇所とは異なる箇所にて記録材束を保持する保持部を有することを特徴とする。【選択図】図5
Description
本発明は、綴じ装置、綴じ部材および画像形成システムに関する。
特許文献1には、綴じ手段に備えられている歯型部の少なくとも一部の端部が丸み形状であるので、歯型同士を噛み合わせた際に、用紙の皺や破断、いわゆる破れを起こすことがなくなり、綴じ強度の低下を防止することができる用紙処理装置について記載されている。
ステープル針等の針を用いずに綴じ処理を行う綴じ装置の一つとして、上歯と下歯を記録材束に押し当て、記録材束を部分的に変形させて記録材束の綴じ処理が行われるものがある。
この上歯と下歯とを用いて綴じ処理を行う際に、記録材束を部分的に変形させるが、このとき記録材の破断が伴うと、歯の並ぶ方向への歯のずれや傾きが発生し、記録材束の綴じ力が低下する。特に、記録材が例えば6枚以上等の多枚数の記録材束において、歯のずれや傾きが生じやすく、記録材束の綴じ力の低下が問題となる場合がある。
本発明は、記録材束を部分的に変形させて記録材束の綴じ処理を行う歯列だけを上歯および下歯に備えた場合と比較して、歯のずれや傾きを抑制することを目的とする。
この上歯と下歯とを用いて綴じ処理を行う際に、記録材束を部分的に変形させるが、このとき記録材の破断が伴うと、歯の並ぶ方向への歯のずれや傾きが発生し、記録材束の綴じ力が低下する。特に、記録材が例えば6枚以上等の多枚数の記録材束において、歯のずれや傾きが生じやすく、記録材束の綴じ力の低下が問題となる場合がある。
本発明は、記録材束を部分的に変形させて記録材束の綴じ処理を行う歯列だけを上歯および下歯に備えた場合と比較して、歯のずれや傾きを抑制することを目的とする。
請求項1に係る発明は、記録材束に凹凸を形成するための歯列を有する上歯と、前記記録材束に凹凸を形成するための歯列を有し、前記上歯と対をなす下歯と、前記上歯と前記下歯とによる綴じ処理に際して、当該上歯と当該下歯との綴じ機能を有する箇所とは異なる箇所にて前記記録材束を保持する保持部を有することを特徴とする綴じ装置である。
請求項2に係る発明は、前記保持部は、前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列に並んで設けられることを特徴とする、請求項1に記載の綴じ装置である。
請求項3に係る発明は、前記保持部は、前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列の両端に設けられることを特徴とする、請求項2に記載の綴じ装置である。
請求項4に係る発明は、前記保持部は、前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列の間に設けられることを特徴とする、請求項2に記載の綴じ装置である。
請求項5に係る発明は、前記保持部は、前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列における夫々の歯列が並ぶ方向の長さの中心を含む中央部に設けられることを特徴とする、請求項4に記載の綴じ装置である。
請求項6に係る発明は、前記綴じ処理に際して、前記上歯と前記下歯との間に挟まれた前記記録材束に対し、予め定められた荷重をかける荷重手段をさらに備え、前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における前記保持部が前記記録材束へ与える最大応力は、当該荷重をかけた状態における前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列が当該記録材束へ与える最大応力よりも小さい、ことを特徴とする、請求項1に記載の綴じ装置である。
請求項7に係る発明は、前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における前記保持部が前記記録材束へ与える最大応力は、当該荷重をかけた状態における前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列が当該記録材束へ与える最大応力の1/2以下であることを特徴とする、請求項6に記載の綴じ装置である。
請求項8に係る発明は、記録材束に凹凸を形成するための歯列と、当該歯列に並んで設けられ当該歯列の頂部よりも低く当該歯列の基部よりも高い上歯突出部と、を有する上歯と、前記記録材束に凹凸を形成するための歯列と、当該歯列に並んで設けられ当該歯列の頂部よりも低く当該歯列の基部よりも高い下歯突出部と、を有し、前記上歯と対をなす下歯と、前記上歯と前記下歯との間に挟まれた前記記録材束に対して、予め定められた荷重をかける荷重手段と、を有し、前記上歯と前記下歯とにより前記記録材束を挟み前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における前記上歯突出部と前記下歯突出部との間隙は、当該荷重がかかっていない状態における当該記録材束の厚みよりも小さい、ことを特徴とする綴じ装置である。
請求項9に係る発明は、前記上歯と前記下歯とにより前記記録材束を挟み前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における前記上歯突出部と前記下歯突出部との間隙は、当該荷重をかけた状態における前記上歯の前記歯列と前記下歯の前記歯列との最も狭い間隙よりも大きい、ことを特徴とする、請求項8に記載の綴じ装置である。
請求項10に係る発明は、前記上歯と前記下歯とにより前記記録材束を挟み前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における前記上歯突出部と前記下歯突出部との間隙は、当該荷重をかけた状態における前記上歯の前記歯列と前記下歯の前記歯列との最も狭い間隙に対し、1.7~2.5倍の大きさであることを特徴とする、請求項9に記載の綴じ装置である。
請求項11に係る発明は、前記上歯突出部および前記下歯突出部の、前記記録材束に接触する面の表面粗さは、Ra1~10μmであることを特徴とする、請求項8に記載の綴じ装置である。
請求項12に係る発明は、前記上歯と前記下歯とにより前記記録材束を挟み前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における当該上歯の前記歯列および当該下歯の前記歯列が当該記録材束へ与える最大応力に比べて、前記上歯突出部と前記下歯突出部との対面し合う部分の前記歯列が並ぶ方向の幅により定まる応力が小さくなることを特徴とする、請求項8に記載の綴じ装置である。
請求項13に係る発明は、前記対面し合う部分の前記方向の幅は、前記上歯突出部と前記上歯の前記歯列との当該方向における幅の和および前記下歯突出部と前記下歯の前記歯列との当該方向における幅の和の、より小さい一方に対し、4~12%の大きさであることを特徴とする、請求項12に記載の綴じ装置である。
請求項14に係る発明は、記録材束に凹凸を形成するための歯列と、当該歯列に並んで設けられ当該歯列の頂部よりも低く当該歯列の基部よりも高い上歯突出部と、を有する上歯と、前記記録材束に凹凸を形成するための歯列と、当該歯列に並んで設けられ当該歯列の頂部よりも低く当該歯列の基部よりも高い下歯突出部と、を有し、前記上歯と対をなす下歯と、を有することを特徴とする綴じ部材である。
請求項15に係る発明は、前記下歯は、前記上歯を、前記上歯の前記歯列が並ぶ方向と前記上歯突出部が突出する方向とに交差する方向を軸として、180度回転した形状であることを特徴とする、請求項14に記載の綴じ部材である。
請求項16に係る発明は、前記上歯と前記下歯とは、同じ型により成型されることを特徴とする、請求項15に記載の綴じ部材である。
請求項17に係る発明は、画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により画像が形成された記録材を搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送された記録材を束とした記録材束の一方向から前記記録材束に接触し針無しで当該記録材束を綴じる上歯と、前記上歯に対峙し他方向から前記記録材束に接触して針無しで当該記録材束を綴じる下歯と、を有し、前記上歯と前記下歯とは、前記記録材束に凹凸を形成するための歯列と、前記上歯と前記下歯とによる綴じ処理に際して、当該上歯と当該下歯との綴じ機能を有する箇所とは異なる箇所にて前記記録材束を保持する保持部と、を備えることを特徴とする画像形成システムである。
請求項2に係る発明は、前記保持部は、前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列に並んで設けられることを特徴とする、請求項1に記載の綴じ装置である。
請求項3に係る発明は、前記保持部は、前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列の両端に設けられることを特徴とする、請求項2に記載の綴じ装置である。
請求項4に係る発明は、前記保持部は、前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列の間に設けられることを特徴とする、請求項2に記載の綴じ装置である。
請求項5に係る発明は、前記保持部は、前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列における夫々の歯列が並ぶ方向の長さの中心を含む中央部に設けられることを特徴とする、請求項4に記載の綴じ装置である。
請求項6に係る発明は、前記綴じ処理に際して、前記上歯と前記下歯との間に挟まれた前記記録材束に対し、予め定められた荷重をかける荷重手段をさらに備え、前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における前記保持部が前記記録材束へ与える最大応力は、当該荷重をかけた状態における前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列が当該記録材束へ与える最大応力よりも小さい、ことを特徴とする、請求項1に記載の綴じ装置である。
請求項7に係る発明は、前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における前記保持部が前記記録材束へ与える最大応力は、当該荷重をかけた状態における前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列が当該記録材束へ与える最大応力の1/2以下であることを特徴とする、請求項6に記載の綴じ装置である。
請求項8に係る発明は、記録材束に凹凸を形成するための歯列と、当該歯列に並んで設けられ当該歯列の頂部よりも低く当該歯列の基部よりも高い上歯突出部と、を有する上歯と、前記記録材束に凹凸を形成するための歯列と、当該歯列に並んで設けられ当該歯列の頂部よりも低く当該歯列の基部よりも高い下歯突出部と、を有し、前記上歯と対をなす下歯と、前記上歯と前記下歯との間に挟まれた前記記録材束に対して、予め定められた荷重をかける荷重手段と、を有し、前記上歯と前記下歯とにより前記記録材束を挟み前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における前記上歯突出部と前記下歯突出部との間隙は、当該荷重がかかっていない状態における当該記録材束の厚みよりも小さい、ことを特徴とする綴じ装置である。
請求項9に係る発明は、前記上歯と前記下歯とにより前記記録材束を挟み前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における前記上歯突出部と前記下歯突出部との間隙は、当該荷重をかけた状態における前記上歯の前記歯列と前記下歯の前記歯列との最も狭い間隙よりも大きい、ことを特徴とする、請求項8に記載の綴じ装置である。
請求項10に係る発明は、前記上歯と前記下歯とにより前記記録材束を挟み前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における前記上歯突出部と前記下歯突出部との間隙は、当該荷重をかけた状態における前記上歯の前記歯列と前記下歯の前記歯列との最も狭い間隙に対し、1.7~2.5倍の大きさであることを特徴とする、請求項9に記載の綴じ装置である。
請求項11に係る発明は、前記上歯突出部および前記下歯突出部の、前記記録材束に接触する面の表面粗さは、Ra1~10μmであることを特徴とする、請求項8に記載の綴じ装置である。
請求項12に係る発明は、前記上歯と前記下歯とにより前記記録材束を挟み前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における当該上歯の前記歯列および当該下歯の前記歯列が当該記録材束へ与える最大応力に比べて、前記上歯突出部と前記下歯突出部との対面し合う部分の前記歯列が並ぶ方向の幅により定まる応力が小さくなることを特徴とする、請求項8に記載の綴じ装置である。
請求項13に係る発明は、前記対面し合う部分の前記方向の幅は、前記上歯突出部と前記上歯の前記歯列との当該方向における幅の和および前記下歯突出部と前記下歯の前記歯列との当該方向における幅の和の、より小さい一方に対し、4~12%の大きさであることを特徴とする、請求項12に記載の綴じ装置である。
請求項14に係る発明は、記録材束に凹凸を形成するための歯列と、当該歯列に並んで設けられ当該歯列の頂部よりも低く当該歯列の基部よりも高い上歯突出部と、を有する上歯と、前記記録材束に凹凸を形成するための歯列と、当該歯列に並んで設けられ当該歯列の頂部よりも低く当該歯列の基部よりも高い下歯突出部と、を有し、前記上歯と対をなす下歯と、を有することを特徴とする綴じ部材である。
請求項15に係る発明は、前記下歯は、前記上歯を、前記上歯の前記歯列が並ぶ方向と前記上歯突出部が突出する方向とに交差する方向を軸として、180度回転した形状であることを特徴とする、請求項14に記載の綴じ部材である。
請求項16に係る発明は、前記上歯と前記下歯とは、同じ型により成型されることを特徴とする、請求項15に記載の綴じ部材である。
請求項17に係る発明は、画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により画像が形成された記録材を搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送された記録材を束とした記録材束の一方向から前記記録材束に接触し針無しで当該記録材束を綴じる上歯と、前記上歯に対峙し他方向から前記記録材束に接触して針無しで当該記録材束を綴じる下歯と、を有し、前記上歯と前記下歯とは、前記記録材束に凹凸を形成するための歯列と、前記上歯と前記下歯とによる綴じ処理に際して、当該上歯と当該下歯との綴じ機能を有する箇所とは異なる箇所にて前記記録材束を保持する保持部と、を備えることを特徴とする画像形成システムである。
請求項1の発明によれば、記録材束の綴じ処理を行う歯列だけを上歯および下歯に備えた場合と比較して、歯のずれや傾きを抑制する。
請求項2の発明によれば、綴じ処理に連動して記録材束の保持を行うことができる。
請求項3の発明によれば、記録材束を安定して保持する。
請求項4の発明によれば、歯列に対する保持部の位置の設計に際し、自由度を増すことができる。
請求項5の発明によれば、保持部を歯列の中央部以外に設ける場合と比較して、上歯および下歯の対称性の大きな崩れを抑制し、歯列全体の綴じ力のばらつきを軽減する。
請求項6の発明によれば、保持部における保持力が大きすぎることに起因した、記録材束に対する綴じ機能の低減を抑制する。
請求項7の発明によれば、保持部による記録材の変形や破断を抑制する。
請求項8の発明によれば、記録材束の綴じ処理を行う歯列だけを上歯および下歯に備えた場合と比較して、歯のずれや傾きを抑制する。
請求項9の発明によれば、上歯突出部と下歯突出部との間隙が小さすぎて記録材束に対する綴じ機能が大きく低減することを抑制する。
請求項10の発明によれば、上歯突出部と下歯突出部との間隙が小さすぎるまたは大きすぎる場合と比較して、記録材束に対する綴じ機能が大きく低下することを抑制する。
請求項11の発明によれば、突出部の記録材束に接触する面の表面粗さが小さすぎる場合と比較して、歯のずれや傾きを抑制する。
請求項12の発明によれば、突出部における最大応力が歯列における最大応力より大きい場合と比較して、綴じ力の低下を軽減する。
請求項13の発明によれば、突出部の幅が小さすぎるまたは大きすぎる場合と比較して、歯のずれや傾きを抑制する。
請求項14の発明によれば、記録材束の綴じ処理を行う歯列だけを上歯および下歯に備えた場合と比較して、歯のずれや傾きを抑制する。
請求項15の発明によれば、上歯と下歯とが共通化される。
請求項16の発明によれば、別々の型により成型される場合に比べ、製造コストを低減する。
請求項17の発明によれば、記録材束の綴じ処理を行う歯列だけを上歯および下歯に備えた場合と比較して、歯のずれや傾きを抑制する。
請求項2の発明によれば、綴じ処理に連動して記録材束の保持を行うことができる。
請求項3の発明によれば、記録材束を安定して保持する。
請求項4の発明によれば、歯列に対する保持部の位置の設計に際し、自由度を増すことができる。
請求項5の発明によれば、保持部を歯列の中央部以外に設ける場合と比較して、上歯および下歯の対称性の大きな崩れを抑制し、歯列全体の綴じ力のばらつきを軽減する。
請求項6の発明によれば、保持部における保持力が大きすぎることに起因した、記録材束に対する綴じ機能の低減を抑制する。
請求項7の発明によれば、保持部による記録材の変形や破断を抑制する。
請求項8の発明によれば、記録材束の綴じ処理を行う歯列だけを上歯および下歯に備えた場合と比較して、歯のずれや傾きを抑制する。
請求項9の発明によれば、上歯突出部と下歯突出部との間隙が小さすぎて記録材束に対する綴じ機能が大きく低減することを抑制する。
請求項10の発明によれば、上歯突出部と下歯突出部との間隙が小さすぎるまたは大きすぎる場合と比較して、記録材束に対する綴じ機能が大きく低下することを抑制する。
請求項11の発明によれば、突出部の記録材束に接触する面の表面粗さが小さすぎる場合と比較して、歯のずれや傾きを抑制する。
請求項12の発明によれば、突出部における最大応力が歯列における最大応力より大きい場合と比較して、綴じ力の低下を軽減する。
請求項13の発明によれば、突出部の幅が小さすぎるまたは大きすぎる場合と比較して、歯のずれや傾きを抑制する。
請求項14の発明によれば、記録材束の綴じ処理を行う歯列だけを上歯および下歯に備えた場合と比較して、歯のずれや傾きを抑制する。
請求項15の発明によれば、上歯と下歯とが共通化される。
請求項16の発明によれば、別々の型により成型される場合に比べ、製造コストを低減する。
請求項17の発明によれば、記録材束の綴じ処理を行う歯列だけを上歯および下歯に備えた場合と比較して、歯のずれや傾きを抑制する。
<第1の実施の形態>
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本実施の形態が適用される画像形成システム500の構成を示した図である。
図1に示す画像形成システム500は、記録材の一例としての用紙Pに画像を形成するプリンタや複写機等の画像形成装置1と、画像形成装置1により画像形成が行われた複数枚の用紙P(用紙束)に対して綴じ処理等を行う後処理装置2とを備える。なお、用紙Pは、本実施の形態における記録材束の一例である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本実施の形態が適用される画像形成システム500の構成を示した図である。
図1に示す画像形成システム500は、記録材の一例としての用紙Pに画像を形成するプリンタや複写機等の画像形成装置1と、画像形成装置1により画像形成が行われた複数枚の用紙P(用紙束)に対して綴じ処理等を行う後処理装置2とを備える。なお、用紙Pは、本実施の形態における記録材束の一例である。
画像形成装置1には、画像形成部の一例としての4つの画像形成ユニット100Y,100M,100C,100Kが設けられており、この4つの画像形成ユニットを画像形成ユニット100とも総称する。各画像形成ユニット100は、各色画像データに基づいて画像形成を行う。
また、画像形成装置1には、各画像形成ユニット100に設けられた感光体ドラム107を露光するレーザ露光装置101が設けられている。さらに、画像形成装置1には、各画像形成ユニット100にて形成された各色のトナー像が多重転写される中間転写ベルト102が設けられている。
また、画像形成装置1には、各画像形成ユニット100に設けられた感光体ドラム107を露光するレーザ露光装置101が設けられている。さらに、画像形成装置1には、各画像形成ユニット100にて形成された各色のトナー像が多重転写される中間転写ベルト102が設けられている。
さらに、画像形成装置1には、各画像形成ユニット100にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト102に順次転写する一次転写ロール103、中間転写ベルト102上に転写された各色トナー像を用紙Pに一括転写する二次転写ロール104、二次転写された各色トナー像を用紙P上に定着する定着装置105が設けられている。また、画像形成装置1には、プログラム制御されたCPU(Central Processing Unit)により構成され、画像形成装置1の動作を制御する本体制御部106が設けられている。
画像形成装置1の各画像形成ユニット100では、感光体ドラム107への帯電工程、レーザ露光装置101からの走査露光による感光体ドラム107での静電潜像形成工程、形成された静電潜像への各色トナーの現像工程等を経て、各色のトナー像が形成される。
各画像形成ユニット100に形成された各色トナー像は、一次転写ロール103により中間転写ベルト102上に静電転写される。そして、各色トナー像は、中間転写ベルト102の移動に伴って二次転写ロール104の設置された位置へ搬送される。
各画像形成ユニット100に形成された各色トナー像は、一次転写ロール103により中間転写ベルト102上に静電転写される。そして、各色トナー像は、中間転写ベルト102の移動に伴って二次転写ロール104の設置された位置へ搬送される。
一方、画像形成装置1には、異なるサイズや異なる紙種の複数の用紙Pが、それぞれ用紙収容部110A~110Dに収容されている。
そして、用紙Pへの画像形成の際には、例えば、ピックアップロール111により用紙収容部110Aから用紙Pが取り出され、搬送ロール112によって1枚ずつレジストロール113の位置まで搬送される。
そして、用紙Pへの画像形成の際には、例えば、ピックアップロール111により用紙収容部110Aから用紙Pが取り出され、搬送ロール112によって1枚ずつレジストロール113の位置まで搬送される。
また、中間転写ベルト102上の各色トナー像が、二次転写ロール104の設置された位置に搬送されるタイミングに合わせて、レジストロール113から用紙Pが供給される。
これにより、各色トナー像は、二次転写ロール104により形成された転写電界の作用によって用紙P上に一括して静電転写される。
これにより、各色トナー像は、二次転写ロール104により形成された転写電界の作用によって用紙P上に一括して静電転写される。
その後、各色トナー像が二次転写された用紙Pは、中間転写ベルト102から剥離されて定着装置105に搬送される。定着装置105では、熱および圧力による定着処理により、各色トナー像が用紙P上に定着される。
そして、定着装置105を通過した用紙Pは、搬送ロール114によって画像形成装置1の用紙排出部Tから排出され後処理装置2へ供給される。
綴じ装置の一例としての後処理装置2は、画像形成装置1の用紙排出部Tの下流側に配置され、画像が形成された用紙Pに対して穴あけや綴じ等の後処理を行う。
そして、定着装置105を通過した用紙Pは、搬送ロール114によって画像形成装置1の用紙排出部Tから排出され後処理装置2へ供給される。
綴じ装置の一例としての後処理装置2は、画像形成装置1の用紙排出部Tの下流側に配置され、画像が形成された用紙Pに対して穴あけや綴じ等の後処理を行う。
図2は、後処理装置2の構成を示した図である。
後処理装置2には、画像形成装置1の用紙排出部Tに接続されたトランスポートユニット21、および、トランスポートユニット21により搬送されてきた用紙Pに対して予め定められた処理を施すフィニッシャユニット22が設けられている。
また、後処理装置2には、プログラム制御されたCPUにより構成され、後処理装置2の各機構部を制御する用紙処理制御部23が設けられている。用紙処理制御部23は、不図示の信号ラインで本体制御部106と接続され、相互に制御信号等の送受信を行う。
後処理装置2には、画像形成装置1の用紙排出部Tに接続されたトランスポートユニット21、および、トランスポートユニット21により搬送されてきた用紙Pに対して予め定められた処理を施すフィニッシャユニット22が設けられている。
また、後処理装置2には、プログラム制御されたCPUにより構成され、後処理装置2の各機構部を制御する用紙処理制御部23が設けられている。用紙処理制御部23は、不図示の信号ラインで本体制御部106と接続され、相互に制御信号等の送受信を行う。
後処理装置2のトランスポートユニット21には、穴あけを施すパンチ機能部30および、搬送部として機能する複数の搬送ロール211が設けられている。この複数の搬送ロール211は、画像形成装置1にて画像形成された後の用紙Pをフィニッシャユニット22に向けて搬送する。
フィニッシャユニット22には、フィニッシャユニット本体221と、用紙Pを必要な枚数だけ集積させて用紙束Bを生成する用紙集積部60と、用紙集積部60にて生成された用紙束Bの端部に対して綴じを実行する綴じユニット51が設けられている。
また、フィニッシャユニット22には、回転可能に設けられ用紙集積部60にて生成された用紙束Bの搬送に用いられる搬送ロール61が設けられている。さらに、回転軸62aを移動中心として揺動可能に設けられ、搬送ロール61から対比した位置、および、搬送ロール61に圧接する位置へ移動可能な可動ロール62が設けられている。
さらに、搬送ロール61および可動ロール62により搬送されてきた用紙束Bが積載されるスタッカ―80が設けられている。スタッカ―80は、保持する用紙束Bの量に応じて上下移動する。
また、フィニッシャユニット22には、回転可能に設けられ用紙集積部60にて生成された用紙束Bの搬送に用いられる搬送ロール61が設けられている。さらに、回転軸62aを移動中心として揺動可能に設けられ、搬送ロール61から対比した位置、および、搬送ロール61に圧接する位置へ移動可能な可動ロール62が設けられている。
さらに、搬送ロール61および可動ロール62により搬送されてきた用紙束Bが積載されるスタッカ―80が設けられている。スタッカ―80は、保持する用紙束Bの量に応じて上下移動する。
後処理装置2による処理が行われる際には、まず、後処理装置2のトランスポートユニット21に、画像形成装置1から用紙Pが搬入される。
トランスポートユニット21では、パンチ機能部30による穴あけが行われた後、搬送ロール211によって用紙Pがフィニッシャユニット22に送られる。なお、穴あけの指示が無い場合には、用紙Pは、パンチ機能部30による穴あけ処理を受けずに、そのままの状態でフィニッシャユニット22に送られる。
トランスポートユニット21では、パンチ機能部30による穴あけが行われた後、搬送ロール211によって用紙Pがフィニッシャユニット22に送られる。なお、穴あけの指示が無い場合には、用紙Pは、パンチ機能部30による穴あけ処理を受けずに、そのままの状態でフィニッシャユニット22に送られる。
フィニッシャユニット22に送られた用紙Pは、用紙集積部60まで搬送される。詳細には、用紙Pは、用紙集積部60の上方まで搬送された後に用紙集積部60に落下する。
そして、この用紙Pは、用紙集積部60に設けられた支持板67によって下方から支持される。さらに、この用紙Pは、支持板67に付与された傾斜および回転するパドル69によって、支持板67の上をスライド移動する。
そして、この用紙Pは、用紙集積部60に設けられた支持板67によって下方から支持される。さらに、この用紙Pは、支持板67に付与された傾斜および回転するパドル69によって、支持板67の上をスライド移動する。
その後、この用紙Pは、支持板67の端部に取り付けられたエンドガイド64に突き当たる。これにより、本実施の形態では、用紙Pの移動が停止される。
以後、用紙Pが上流側から搬送されてくる度にこの動作が行われ、用紙集積部60上には、用紙Pの後端部が揃えられた状態の用紙束Bが生成される。
以後、用紙Pが上流側から搬送されてくる度にこの動作が行われ、用紙集積部60上には、用紙Pの後端部が揃えられた状態の用紙束Bが生成される。
また、本実施の形態では、用紙束Bの幅方向、すなわち、図2の紙面と直交する方向に移動可能に設けられ、用紙束Bの幅方向における位置を揃える揃え部材65が設けられている。揃え部材65は2つ設けられ、一方の揃え部材65は、用紙束Bの幅方向における一方側に配置され、他方の揃え部材65は、用紙束Bの幅方向における他方側に配置されている。
本実施の形態では、支持板67に用紙Pが供給される度に、用紙Pの幅方向における端部が揃え部材65により押圧され、複数枚の用紙Pの幅方向における位置が揃えられる。
本実施の形態では、支持板67に用紙Pが供給される度に、用紙Pの幅方向における端部が揃え部材65により押圧され、複数枚の用紙Pの幅方向における位置が揃えられる。
そして、予め定められた枚数の用紙Pが支持板67上に積載され、支持板67上に用紙束Bが生成されると、綴じユニット51によって、用紙束Bの端部に対する綴じ処理が実行される。
綴じユニット51には、用紙束Bを押圧する綴じ部材が設けられている。この綴じ部材は、生成される用紙束Bの上側に配置される上歯と、生成される用紙束Bの下側に配置される下歯とにより構成されている。なお、綴じ部材、上歯および下歯については、詳細を後述する。
さらに、本実施の形態では、上歯および下歯の一方を他方に対して進退させる進退機構51Aが設けられている。
綴じユニット51には、用紙束Bを押圧する綴じ部材が設けられている。この綴じ部材は、生成される用紙束Bの上側に配置される上歯と、生成される用紙束Bの下側に配置される下歯とにより構成されている。なお、綴じ部材、上歯および下歯については、詳細を後述する。
さらに、本実施の形態では、上歯および下歯の一方を他方に対して進退させる進退機構51Aが設けられている。
本実施の形態では、支持板67上に用紙束Bが生成されると、上歯と下歯との間にこの用紙束Bが位置するようになる。その後、用紙束Bの両面側から用紙束Bに対して上歯と下歯とを押し当て、用紙束を部分的に変形させて、用紙束Bを構成する用紙同士を圧着し、用紙束Bの綴じ処理を行う。このように、本実施の形態では、ステープル針等の針を用いずに、用紙束Bに対する綴じ処理を行う。
用紙束Bに対する綴じ処理が終了すると、可動ロール62が搬送ロール61に向かって進出し、可動ロール62および搬送ロール61により用紙束Bが挟まれる。
その後、搬送ロール61および可動ロール62が回転駆動を行い、綴じ処理が施された用紙束Bがスタッカ―80へ搬送される。
その後、搬送ロール61および可動ロール62が回転駆動を行い、綴じ処理が施された用紙束Bがスタッカ―80へ搬送される。
図3は、図2の矢印III方向から綴じユニット51等を眺めた場合の図である。
本実施の形態では、図3に示すように、用紙束Bの搬送方向に対して、綴じユニット51が傾斜した状態で配置されている。さらに、綴じユニット51には、綴じ部材81が設けられ、本実施の形態では、この綴じ部材81で、用紙束Bを挟んで用紙束Bの綴じ処理を行う。
本実施の形態では、図3に示すように、用紙束Bの搬送方向に対して、綴じユニット51が傾斜した状態で配置されている。さらに、綴じユニット51には、綴じ部材81が設けられ、本実施の形態では、この綴じ部材81で、用紙束Bを挟んで用紙束Bの綴じ処理を行う。
また、本実施の形態において、綴じユニット51は、用紙束Bの角部に対向するように配置され、用紙束Bの角部の綴じ処理を行う。
なお、上記のように角部にて綴じを行うことは、綴じ処理の一例であり、綴じユニット51を用紙束Bの側辺に対向するように配置し、側辺にて綴じ処理を行ってもよい。また、綴じユニット51を移動可能に設け、用紙束Bの複数箇所にて綴じ処理を行ってもよい。
なお、上記のように角部にて綴じを行うことは、綴じ処理の一例であり、綴じユニット51を用紙束Bの側辺に対向するように配置し、側辺にて綴じ処理を行ってもよい。また、綴じユニット51を移動可能に設け、用紙束Bの複数箇所にて綴じ処理を行ってもよい。
図4(a)および(b)は、図3の矢印IV方向から進退機構51Aを眺めた場合の図である。
図4(a)に示すように、本実施の形態では、進退機構51Aにより駆動されて用紙束Bを押圧する綴じ部材81が設けられている。
綴じ部材81は、上歯83Aと、この上歯83Aの対向位置に配置された下歯83Bとにより構成されている。なお、図4(a)は、上歯83Aが、下歯83Bから退避した状態を示している。
図4(a)に示すように、本実施の形態では、進退機構51Aにより駆動されて用紙束Bを押圧する綴じ部材81が設けられている。
綴じ部材81は、上歯83Aと、この上歯83Aの対向位置に配置された下歯83Bとにより構成されている。なお、図4(a)は、上歯83Aが、下歯83Bから退避した状態を示している。
図4(a)に示すように、進退機構51Aには、回転ギア511と、ギア用モータGMと、ギア用モータGMからの駆動力を回転ギア511に伝達する伝達ギア512とが設けられている。また、クランク部材513が揺動可能に設けられ、このクランク部材513に形成された長穴513A内に、回転ギア511の側面に設けられた突起部511Aが位置している。
さらに、進退機構51Aには、クランク部材513を下方に付勢するスプリング514が設けられ、クランク部材513の図中左端部には進退部材515が取り付けられている。本実施の形態では、この進退部材515の下端部に、上歯83Aが取り付けられている。
さらに、進退機構51Aには、クランク部材513を下方に付勢するスプリング514が設けられ、クランク部材513の図中左端部には進退部材515が取り付けられている。本実施の形態では、この進退部材515の下端部に、上歯83Aが取り付けられている。
綴じ処理が行われる際には、ギア用モータGMが駆動され、回転ギア511が矢印4Aの方向へ回転し、突起部511Aが上方に移動する。そして、クランク部材513の図中右端部が上方へ持ち上げられるとともに、クランク部材513の図中左端部がスプリング514により下方に引っ張られ、進退部材515が下方へ移動する。
これにより、上歯83Aが下歯83Bに向かい進出し、図4(b)に示す状態になる。
これにより、上歯83Aが下歯83Bに向かい進出し、図4(b)に示す状態になる。
すると、上歯83Aおよび下歯83Bが、不図示の用紙束Bにおける用紙Pの積層方向の両側から用紙束Bに対して押し当てられ、用紙束Bが部分的に変形し、用紙束Bを形成する用紙P間が圧着する。
その後、上歯83Aが用紙束Bから離れ、綴じ処理が済んだ用紙束Bを、上歯83Aと下歯83Bとの間から取り出せる。
このように、本実施の形態では、上歯83Aを、予め定められた進退方向である上下方向に沿って移動することで、用紙束Bに対する綴じ処理が行われる。
その後、上歯83Aが用紙束Bから離れ、綴じ処理が済んだ用紙束Bを、上歯83Aと下歯83Bとの間から取り出せる。
このように、本実施の形態では、上歯83Aを、予め定められた進退方向である上下方向に沿って移動することで、用紙束Bに対する綴じ処理が行われる。
本実施の形態では、上記のように、回転ギア511とクランク部材513とを用いて上歯83Aを移動させ、上歯83Aと下歯83Bとを用紙束Bへ押し当てることで、用紙束Bへ予め定められた荷重をかけて、用紙束Bの綴じ処理を行う。
この機構は荷重手段の一例であり、非円形のカムを、上歯83Aや、上歯83Aに連動して移動する部分に押し当てて、上歯83Aを移動させ、用紙束Bへ荷重をかけてもよい。また、他の機構により、用紙束Bへ荷重をかけてもよい。
この機構は荷重手段の一例であり、非円形のカムを、上歯83Aや、上歯83Aに連動して移動する部分に押し当てて、上歯83Aを移動させ、用紙束Bへ荷重をかけてもよい。また、他の機構により、用紙束Bへ荷重をかけてもよい。
図5(a)および(b)は、図3の矢印V方向から綴じ部材81を眺めた場合の図であり、綴じ部材81の断面形状を示している。
図5(a)に示すように、綴じ部材81は、対向する2つの歯型である、上歯83Aと下歯83Bとにより構成されている。本実施の形態では、上歯83Aを180度回転させて下歯83Bとしており、同じ歯形を有している。これにより、上歯83Aと下歯83Bとは、同じ型により成型して製造される。
図5(a)に示すように、綴じ部材81は、対向する2つの歯型である、上歯83Aと下歯83Bとにより構成されている。本実施の形態では、上歯83Aを180度回転させて下歯83Bとしており、同じ歯形を有している。これにより、上歯83Aと下歯83Bとは、同じ型により成型して製造される。
上歯83Aおよび下歯83Bには、図中左右方向に沿って延びる基部41が設けられている。さらに、上歯83Aおよび下歯83Bの各基部41の、互いに対向する側の面には、用紙束Bに凹凸を形成するための歯列90が設けられている。
上歯83Aおよび下歯83Bの歯列90は、基部41の長手方向に沿って並んで配置された複数の凸部91と、基部41の長手方向に沿って並んで配置された複数の凹部92とにより構成されている。
上歯83Aおよび下歯83Bの歯列90は、基部41の長手方向に沿って並んで配置された複数の凸部91と、基部41の長手方向に沿って並んで配置された複数の凹部92とにより構成されている。
上歯83Aの凸部91は、基部41の表面から下歯83Bの方向に向かい突出している。一方、下歯83Bの凸部91は、基部41の表面から上歯83Aの方向に向かい突出している。また、凹部92は、互いに隣接する2つの凸部91の間に配置されている。これにより、基部41の長手方向において、凸部91と凹部92とが交互に配置されている。
なお、凸部91および凹部92は、予め定められた幅を有し、この幅は、歯列90が並ぶ方向と凸部91が突出する方向とに交差する方向に沿って延びている。
なお、凸部91および凹部92は、予め定められた幅を有し、この幅は、歯列90が並ぶ方向と凸部91が突出する方向とに交差する方向に沿って延びている。
ここで、上歯83Aおよび下歯83Bの各凸部91には、傾斜部912が設けられている。
傾斜部912は、上歯83Aおよび下歯83Bに設けられた各凸部91の、山型の断面における両側面である。さらに説明すると、傾斜部912は、凸部91の外表面のうち、凸部91の頂部から凹部92の谷部に向かって斜めに下る部分に形成されている。
傾斜部912は、上歯83Aおよび下歯83Bに設けられた各凸部91の、山型の断面における両側面である。さらに説明すると、傾斜部912は、凸部91の外表面のうち、凸部91の頂部から凹部92の谷部に向かって斜めに下る部分に形成されている。
上歯83Aおよび下歯83Bにおいて、歯列90の両端には、一方の突出部93と他方の突出部94とが、歯列90に並んで設けられている。
この一方の突出部93および他方の突出部94は、凸部91が突出する方向に向かい突出し、突出する方向の先端に、一方の頂部931および他方の頂部941を夫々有している。本実施の形態では、この頂部931および頂部941は、少なくとも一部に基部41と平行な面を有している。この平行な面は、平面形状とすることができる。
なお、図5(a)に示すように、上歯83Aの一方の頂部931と、下歯83Bの他方の頂部941とは、対向するように配置されており、互いに略平行に構成されている。同様に、上歯83Aの他方の頂部941と、下歯83Bの一方の頂部931とは、対向するように配置されており、互いに略平行に構成されている。
この一方の突出部93および他方の突出部94は、凸部91が突出する方向に向かい突出し、突出する方向の先端に、一方の頂部931および他方の頂部941を夫々有している。本実施の形態では、この頂部931および頂部941は、少なくとも一部に基部41と平行な面を有している。この平行な面は、平面形状とすることができる。
なお、図5(a)に示すように、上歯83Aの一方の頂部931と、下歯83Bの他方の頂部941とは、対向するように配置されており、互いに略平行に構成されている。同様に、上歯83Aの他方の頂部941と、下歯83Bの一方の頂部931とは、対向するように配置されており、互いに略平行に構成されている。
ここで、本実施の形態において、一方の突出部93および他方の突出部94の基部41から突出する方向における高さは、凸部91の高さよりも低く構成されている。さらに説明すると、突出部93および94は、基部41よりも高く、凸部91の頂部よりも低く構成されている。
また、本実施の形態においては、一方の突出部93の基部41から突出する方向における高さは、他方の突出部94の基部41から突出する方向における高さよりも高く構成されている。但し、他の形態として、一方の突出部93の基部41から突出する方向における高さと、他方の突出部94の基部41から突出する方向における高さとを同等することもできる。
また、本実施の形態においては、一方の突出部93の基部41から突出する方向における高さは、他方の突出部94の基部41から突出する方向における高さよりも高く構成されている。但し、他の形態として、一方の突出部93の基部41から突出する方向における高さと、他方の突出部94の基部41から突出する方向における高さとを同等することもできる。
また、一方の突出部93および他方の突出部94には夫々、傾斜部932および942を有している。
傾斜部932は、一方の突出部93の、歯列90が並ぶ側の面に形成されている。さらに説明すると、傾斜部932は、一方の突出部93の断面の外表面のうち、頂部931から、隣接する凹部92の谷部に向かって斜めに下る部分に形成されている。同様に、傾斜部942は、他方の突出部94の、歯列90が並ぶ側の面に設けられている。
傾斜部932は、一方の突出部93の、歯列90が並ぶ側の面に形成されている。さらに説明すると、傾斜部932は、一方の突出部93の断面の外表面のうち、頂部931から、隣接する凹部92の谷部に向かって斜めに下る部分に形成されている。同様に、傾斜部942は、他方の突出部94の、歯列90が並ぶ側の面に設けられている。
図5(b)は、用紙束Bを挟まずに上歯83Aと下歯83Bとを突き合せた状態の図である。
かかる状態において、本実施の形態では、上歯83Aの歯列90と下歯83Bの歯列90とが噛み合い、上歯83Aの傾斜部912と下歯83Bの傾斜部912との間に、互いに接触する領域が生じる。
また、上歯83Aの一方の突出部93の傾斜部932と下歯83Bの傾斜部912との間に互いに接触する領域が生じる。同様に、下歯83Bの一方の傾斜部932と上歯83Aの傾斜部912との間に互いに接触する領域が生じる。
かかる状態において、本実施の形態では、上歯83Aの歯列90と下歯83Bの歯列90とが噛み合い、上歯83Aの傾斜部912と下歯83Bの傾斜部912との間に、互いに接触する領域が生じる。
また、上歯83Aの一方の突出部93の傾斜部932と下歯83Bの傾斜部912との間に互いに接触する領域が生じる。同様に、下歯83Bの一方の傾斜部932と上歯83Aの傾斜部912との間に互いに接触する領域が生じる。
上記のように、各傾斜部が接触することで、各傾斜部が接触しない場合に比べ、綴じ処理に際して各傾斜部から用紙束Bにかかる用紙Pの積層方向の応力が大きくなる。
従って、本実施の形態では、各傾斜部が接触しない場合に比べ、綴じ機能が向上する。
従って、本実施の形態では、各傾斜部が接触しない場合に比べ、綴じ機能が向上する。
さらに、図5(b)に示すように、上歯83Aと下歯83Bとを突き合せた場合において、一方の突出部93の頂部931と他方の突出部94の頂部941とは互いに接触せず、間隙G1が生じる。本実施の形態では、この間隙G1にて用紙束Bを保持しており、歯列90の両端の一方の保持部を第1の保持部841、他方の保持部を第2の保持部842としている。
より詳しくは、この第1の保持部841は、上歯83Aの一方の頂部931および下歯83Bの他方の頂部941により構成される。同様に、第2の保持部842は、上歯83Aの他方の頂部941および下歯83Bの一方の頂部931により構成される。なお、保持部841および842の保持機能については、詳細を後述する。
より詳しくは、この第1の保持部841は、上歯83Aの一方の頂部931および下歯83Bの他方の頂部941により構成される。同様に、第2の保持部842は、上歯83Aの他方の頂部941および下歯83Bの一方の頂部931により構成される。なお、保持部841および842の保持機能については、詳細を後述する。
図6(a)および(b)は、用紙束Bに対して綴じ処理を行う際の状態を示す図である。ここでは、図5(b)の5Xで示す部分を拡大している。図6(a)は、綴じ処理の押圧開始の状態を示す図であり、図6(b)は、綴じ処理の押圧終了の状態を示す図である。この用紙束Bは、複写や印刷に適した用紙の10枚程度の多枚数の用紙である。
まず、用紙束Bに対する綴じ処理を行う際、上歯83Aと下歯83Bとの間に用紙束Bが位置する状態にて、図4に示す進退機構を用いて上歯83Aを下歯83Bに向けて進出させる。
上歯83Aを進出させると、図6(a)に示すように、用紙束Bの一方の面側に対して上歯83Aが押し当てられ、用紙束Bの他方の面側に対して下歯83Bが押し当てられる。
上歯83Aを進出させると、図6(a)に示すように、用紙束Bの一方の面側に対して上歯83Aが押し当てられ、用紙束Bの他方の面側に対して下歯83Bが押し当てられる。
さらに、上歯83Aが予め定められた量だけ進出すると、図6(b)に示すように、上歯83Aと下歯83Bとがさらに接近し、用紙束Bが上歯83Aと下歯83Bとにより最も強く押圧された状態となる。このときが、予め定められた荷重がかけられている状態である。なお、この際、下歯83Bが有する凸部91の間に、上歯83Aが有する凸部91が入り込む。
その後、上歯83Aが用紙束Bから退避して、綴じが行われた用紙束Bを取り出せるようになり、用紙束Bに対する綴じ処理が完了する。
その後、上歯83Aが用紙束Bから退避して、綴じが行われた用紙束Bを取り出せるようになり、用紙束Bに対する綴じ処理が完了する。
用紙束Bに対する綴じ処理が完了すると、用紙束Bの綴じ部材81により挟まれた部分が、上歯83Aおよび下歯83Bの綴じ機能を有する部分の形状に倣い凹凸状に変形し、綴じ部が形成される。この綴じ部において、用紙束Bを構成する用紙P間が、互いに圧着した状態となる。
この綴じ処理に際し、用紙束Bが上歯83Aおよび下歯83Bに挟まれて押圧されると、用紙束Bは用紙Pの積層方向に圧縮される。この際、上歯83Aおよび下歯83Bの歯列90により構成される凹凸形状に倣い、用紙束Bは凹凸状に変形し、圧縮により押し固められる。このとき、この変形する部分において、用紙Pの破断が起こる場合がある。
また、図6(b)に示すように、本実施の形態では、用紙束Bが最も強く押圧された状態において、上歯83Aの傾斜部912と下歯83Bの傾斜部912との間に、最小の間隙G2が存在する。かかる状態において、本実施の形態では、この間隙G2の部分にて、上歯83Aおよび下歯83Bの歯列90が用紙束Bに与える最大応力が生じる。
そして、この最小の間隙G2の部分において、用紙束Bは、用紙Pの積層方向へ最も強く圧縮される。例えば、本実施の形態では、用紙束Bは間隙G2において本来の厚みTに対し20%の厚みまで圧縮される。
そして、この最小の間隙G2の部分において、用紙束Bは、用紙Pの積層方向へ最も強く圧縮される。例えば、本実施の形態では、用紙束Bは間隙G2において本来の厚みTに対し20%の厚みまで圧縮される。
また、用紙束Bに対する綴じ処理を行う際、上歯83Aを進出させると、上歯83Aの突出部93および94が用紙束Bに接近する。さらに上歯83Aを進出させると、保持部841および842が用紙束Bの表面に接触した状態となる。
その後、上歯83Aがさらに進出すると、保持部841および842が用紙束Bに押し付けられる。これにより、保持部841および842において、用紙束Bが用紙Pの積層方向に圧縮され始める。
その後、上歯83Aがさらに進出すると、保持部841および842が用紙束Bに押し付けられる。これにより、保持部841および842において、用紙束Bが用紙Pの積層方向に圧縮され始める。
そして、上歯83Aが予め定められた量だけ進出すると、図6(b)に示すように、保持部842において、突出部93の頂部931と突出部94の頂部941とが、間隙がG3となるまで接近した状態となる。同様に、図5(b)に示す保持部841において、突出部93の頂部931と突出部94の頂部941とが、間隙がG3となるまで接近した状態となる。
かかる状態において、この間隙G3の部分にて、保持部841および842が用紙束Bに与える最大応力が生じる。
かかる状態において、この間隙G3の部分にて、保持部841および842が用紙束Bに与える最大応力が生じる。
この綴じ処理では、保持部841および842が用紙束Bに接触して押し付けられ始めると、保持部841および842において用紙束Bが保持される。この保持部841および842においては、用紙束Bを構成する用紙Pの変形および破断が抑制される。
以上のように、本実施の形態における保持部841および842は、綴じ機能を有する箇所とは異なる箇所にて、用紙束Bを保持している。
以上のように、本実施の形態における保持部841および842は、綴じ機能を有する箇所とは異なる箇所にて、用紙束Bを保持している。
ところで、綴じ処理に際して、用紙束Bが変形する部分において用紙Pの破断が生じると、歯に対してずれや傾きをもたらす力が生じる。このとき、保持部841および842が存在しない場合には、この破断に伴い、歯が破断部に向かってずれる、または、傾く現象が生じ、綴じ力が大きく低減する恐れがある。
本実施の形態においては、保持部841および842により用紙束Bが保持されているため、上歯83Aおよび下歯83Bのずれや傾きが抑制される。
本実施の形態においては、保持部841および842により用紙束Bが保持されているため、上歯83Aおよび下歯83Bのずれや傾きが抑制される。
ここで、保持部841および842を構成する突出部93と突出部94との間隙G3について、詳細に説明する。
綴じ部材81において、間隙G3は、用紙束Bの本来の厚みTよりも小さくなり、用紙束Bは、本来の厚みTよりも小さい厚みに圧縮される。この間隙G3の部分において、用紙束Bは本来の厚みTに対し、例えば50%の厚みまで圧縮され、用紙束Bを保持している。
さらに、綴じ部材81において、この間隙G3は、上述の間隙G2よりも大きくなる。間隙G3が、間隙G2に対して小さくなりすぎると、歯列90が用紙束Bへ与える最大応力が小さくなり、綴じ機能が大きく低減する。
綴じ部材81において、間隙G3は、用紙束Bの本来の厚みTよりも小さくなり、用紙束Bは、本来の厚みTよりも小さい厚みに圧縮される。この間隙G3の部分において、用紙束Bは本来の厚みTに対し、例えば50%の厚みまで圧縮され、用紙束Bを保持している。
さらに、綴じ部材81において、この間隙G3は、上述の間隙G2よりも大きくなる。間隙G3が、間隙G2に対して小さくなりすぎると、歯列90が用紙束Bへ与える最大応力が小さくなり、綴じ機能が大きく低減する。
図7は、上歯83Aと下歯83Bとを付き合わせたときの保持部841,842の間隙と、綴じ力との関係を示した図である。図の横軸は、用紙束Bを挟まずに突き合せた状態における一方の突出部93と他方の突出部94との間隙G1を示し、縦軸は、綴じ力を示している。ここでは、ピッチを、1.6mmまたは1.73mmとした結果を示している。このピッチは、上歯83Aおよび下歯83Bの隣接する凸部91の間隔である。破線は、綴じ力の目標値である。
保持部841,842の間隙G1を150~300μmとすると、図7に示すように、ピッチが1.6mmおよび1.73mmのいずれの場合においても、綴じ力が顕著に高くなり、目標値を上回る。
ここで、用紙束Bを挟むと、保持部841,842の間隙は間隙G3となるが、間隙G1を150~300μmとした場合、用紙束Bを挟んで荷重をかけた際の最も狭い間隙G2を200μmとすると、間隙G3は350μm~500μmとなる。すなわち、目標値を上回る綴じ力を得ようとする際、間隙G2に対して間隙G3は1.7~2.5倍の大きさとなる。間隙G3を間隙G2の1.7~2.5倍とすることで、良好な綴じ機能が得られることとなる。
ここで、用紙束Bを挟むと、保持部841,842の間隙は間隙G3となるが、間隙G1を150~300μmとした場合、用紙束Bを挟んで荷重をかけた際の最も狭い間隙G2を200μmとすると、間隙G3は350μm~500μmとなる。すなわち、目標値を上回る綴じ力を得ようとする際、間隙G2に対して間隙G3は1.7~2.5倍の大きさとなる。間隙G3を間隙G2の1.7~2.5倍とすることで、良好な綴じ機能が得られることとなる。
ところで、綴じ処理に際して、歯に対してずれや傾きをもたらす力が生じると、保持部841,842と用紙束Bの表面との間に摩擦力が生じる。このずれや傾きをもたらす力と摩擦力とは逆向きの力であるため、摩擦力が大きいほど歯のずれや傾きが抑制される。
本実施の形態においては、保持部841,842の表面粗さRaを調整することで、摩擦力を大きくしている。この表面粗さRaとは、JIS B 0601に規定される算術平均粗さである。
本実施の形態においては、保持部841,842の表面粗さRaを調整することで、摩擦力を大きくしている。この表面粗さRaとは、JIS B 0601に規定される算術平均粗さである。
図8は、保持部841,842の表面粗さと、綴じ力との関係を示した図である。図の横軸は、保持部841,842を構成する頂部931,941の各々の表面粗さRaを示し、縦軸は、綴じ力を示している。ここでは、複数回測定した場合の平均値と、最低値とを示す。破線は、綴じ力の目標値を示す。
頂部931,941の表面粗さをRa1~10μmとすると、図8に示すように、綴じ力の平均値および最低値がいずれも目標値を上回る。
ここで、表面粗さが低下するに従い、綴じ力が低下するため、表面粗さがRa1μmを下回ると、綴じ力が目標値を下回る懸念がある。一方、表面粗さがRa10μmを超えて大きくなりすぎると、表面粗さにより用紙Pの表面が傷つき、綴じ力が低下する懸念がある。従って、頂部931,941の表面粗さを、Ra1~10μmとすることで、良好な綴じ機能が安定して得られることになる。
ここで、表面粗さが低下するに従い、綴じ力が低下するため、表面粗さがRa1μmを下回ると、綴じ力が目標値を下回る懸念がある。一方、表面粗さがRa10μmを超えて大きくなりすぎると、表面粗さにより用紙Pの表面が傷つき、綴じ力が低下する懸念がある。従って、頂部931,941の表面粗さを、Ra1~10μmとすることで、良好な綴じ機能が安定して得られることになる。
ところで、綴じ処理に際し、保持部841,842が用紙束Bへ与える応力は、頂部931と頂部941とが対面し合う部分の幅W1(図5(b)参照)により定まる。
この幅W1が大きくなると、進退機構51Aから荷重がかけられた際に、保持部841,842で受ける荷重が大きくなるが、その一方で、歯列90で受ける荷重は小さくなるため、歯列90が用紙束Bへ与える応力が小さくなり、綴じ機能が低減する。
従って、限られた荷重で良好な綴じ機能を得るためには、幅W1が大きくなりすぎないことが好ましい。例えば、保持部841,842が用紙束Bへ与える最大応力を、歯列90が与える最大応力よりも小さくすると、このように構成しない場合に比べて、より良好な綴じ機能が得られる。
この幅W1が大きくなると、進退機構51Aから荷重がかけられた際に、保持部841,842で受ける荷重が大きくなるが、その一方で、歯列90で受ける荷重は小さくなるため、歯列90が用紙束Bへ与える応力が小さくなり、綴じ機能が低減する。
従って、限られた荷重で良好な綴じ機能を得るためには、幅W1が大きくなりすぎないことが好ましい。例えば、保持部841,842が用紙束Bへ与える最大応力を、歯列90が与える最大応力よりも小さくすると、このように構成しない場合に比べて、より良好な綴じ機能が得られる。
図9は、歯における幅Wの比率と、保持部841,842で受ける荷重と、歯列90で受ける荷重との関係を示した図である。この幅Wとは、保持部841において頂部931と頂部941とが対面し合う幅W1と、保持部842において対面し合う幅W1との和である。
図の横軸は、歯の幅W2(図5(b)参照)に対する幅Wの比率W/W2を百分率で示している。この歯の幅W2は、突出部93および94の幅と歯列90の幅との和である。図の左側の縦軸は、荷重がかけられた際に保持部841,842で受ける荷重を示し、図中右側の第2の縦軸は、歯列90で受ける荷重を示す。また、実線は比率W/W2の変化に伴う保持部841,842の荷重を示し、破線は比率W/W2の変化に伴う歯列90の荷重を示している。
図の横軸は、歯の幅W2(図5(b)参照)に対する幅Wの比率W/W2を百分率で示している。この歯の幅W2は、突出部93および94の幅と歯列90の幅との和である。図の左側の縦軸は、荷重がかけられた際に保持部841,842で受ける荷重を示し、図中右側の第2の縦軸は、歯列90で受ける荷重を示す。また、実線は比率W/W2の変化に伴う保持部841,842の荷重を示し、破線は比率W/W2の変化に伴う歯列90の荷重を示している。
図9に示すように、比率W/W2が大きくなるに従い、保持部841,842で受ける荷重は増大するが、その一方で、歯列90で受ける荷重は減少する。かかる関係から、本実施の形態では、綴じ部材81において、この比率W/W2が、4~12%となるように構成されている。比率W/W2が4%を下回り、保持部841,842で受ける荷重が小さくなりすぎると、保持部841,842が用紙束Bへ与える最大応力が小さくなり、保持機能が大きく低減する。また、比率W/W2が12%を超え、歯列90で受ける荷重が小さくなりすぎると、歯列90が用紙束Bへ与える最大応力が小さくなり、綴じ機能が大きく低減する。
上記した本実施の形態においては、上歯83Aと下歯83Bとの形状が同じであるため、区別せずに歯の幅W2を計算した。他の実施形態において、上歯83Aと下歯83Bとの歯の幅が異なる場合には、より小さい方をW2として、比率W/W2が4~12%となるよう構成する。
上記した本実施の形態では、保持部841および842が用紙束Bへ与える最大応力は、歯列90が用紙束Bへ与える最大応力よりも小さくなっている。このため、綴じ機能が大きく低減することが抑制される。
さらに、上記した本実施の形態では、保持部841および842が用紙束Bへ与える最大応力は、歯列90が用紙束Bへ与える最大応力の1/2以下になっている。かかる構成によれば、保持部841および842において用紙束Bが圧縮され過ぎることが抑制され、保持部841および842における変形や破断が抑制される。
さらに、上記した本実施の形態では、保持部841および842が用紙束Bへ与える最大応力は、歯列90が用紙束Bへ与える最大応力の1/2以下になっている。かかる構成によれば、保持部841および842において用紙束Bが圧縮され過ぎることが抑制され、保持部841および842における変形や破断が抑制される。
なお、上記した本実施の形態においては、保持部841,842の間隙G3や、対面し合う幅W1を調整することで、保持部841,842が用紙束Bへ与える最大応力が大きくなりすぎることを抑制した。しかし、保持部841,842における最大応力が大きくなりすぎることを抑制する構成は、これに限られるものではない。
例えば、本実施の形態において、凸部91および凹部92の延びる方向における突出部93および94の延びる幅を、凸部91および凹部92の延びる幅の2倍以上になるよう構成してもよい。かかる構成においても、保持部841,842が用紙束Bへ与える最大応力が小さくなり、歯列90が用紙束Bへ与える最大応力の1/2以下となる。
例えば、本実施の形態において、凸部91および凹部92の延びる方向における突出部93および94の延びる幅を、凸部91および凹部92の延びる幅の2倍以上になるよう構成してもよい。かかる構成においても、保持部841,842が用紙束Bへ与える最大応力が小さくなり、歯列90が用紙束Bへ与える最大応力の1/2以下となる。
ところで、用紙束Bを部分的に変形させて綴じ処理を行う場合には、一般的に、綴じ部材の歯列が当たった部分において、用紙Pが変形し、その部分に形成された画像の視認性が低下する。本実施の形態においては、両端に保持部841,842を設けることで、歯列90により変形する部分が集約され、用紙Pに形成された画像の視認性の低下が抑制される。
<第2の実施の形態>
図10は、第2の実施の形態における綴じ部材81を説明するための図である。前述した第1の実施の形態では、保持部841,842が歯列90の両端にあった。この第2の実施の形態では、歯列90の間に保持部を設けた点に特徴がある。なお、この第2の実施の形態にて、第1の実施の形態と同様の構成については同様の符号を用い、その詳細な説明については省略する。
図10は、第2の実施の形態における綴じ部材81を説明するための図である。前述した第1の実施の形態では、保持部841,842が歯列90の両端にあった。この第2の実施の形態では、歯列90の間に保持部を設けた点に特徴がある。なお、この第2の実施の形態にて、第1の実施の形態と同様の構成については同様の符号を用い、その詳細な説明については省略する。
図10に示す本実施の形態では、上歯83Aおよび下歯83Bにおいて、一方の突出部95と他方の突出部96とが、歯列90の間の2箇所に設けられている。その結果、上歯83Aおよび下歯83Bは3箇所の歯列90を有し、その間に突出部95,96が並んでいる。
また、突出部95は、凸部91が突出する方向に向かい突出し、突出する方向の先端に、頂部951を有する。同様に、突出部96は、凸部91が突出する方向に向かい突出し、突出する方向の先端に、頂部961を有する。
また、突出部95は、凸部91が突出する方向に向かい突出し、突出する方向の先端に、頂部951を有する。同様に、突出部96は、凸部91が突出する方向に向かい突出し、突出する方向の先端に、頂部961を有する。
図10に示すように、上歯83Aの頂部951と下歯83Bの頂部961とは対向しており、互いに略平行な平面により構成されている。この頂部951と頂部961とにより、保持部843が構成される。同様に、上歯83Aの頂部961と下歯83Bの頂部951とは対向しており、互いに略平行な平面により構成されている。この頂部951と頂部961とにより、保持部844が構成される。
また、用紙束Bを挟んだ状態で、進退機構51A(図4参照)により上歯83Aが予め定められた量だけ進出すると、保持部843,844の間隙がG4となる。そして、この間隙G4は、用紙束Bの本来の厚みTよりも小さくなる。
また、用紙束Bを挟んだ状態で、進退機構51A(図4参照)により上歯83Aが予め定められた量だけ進出すると、保持部843,844の間隙がG4となる。そして、この間隙G4は、用紙束Bの本来の厚みTよりも小さくなる。
上記の構成により、第2の実施の形態における保持部843および844は、第1の実施の形態における保持部841,842と同様に、用紙束Bに対する綴じ処理に際して用紙束Bの保持を行い、上歯83Aまたは下歯83Bのずれや傾きを抑制する。
<第3の実施の形態>
図11は、第3の実施の形態における綴じ部材81を説明するための図である。この第3の実施の形態では、歯列90が並ぶ方向の長さの中心Oを含む中央部に保持部を設けた点に特徴がある。なお、この第3の実施の形態にて、第1の実施の形態と同様の構成については同様の符号を用い、その詳細な説明については省略する。
図11は、第3の実施の形態における綴じ部材81を説明するための図である。この第3の実施の形態では、歯列90が並ぶ方向の長さの中心Oを含む中央部に保持部を設けた点に特徴がある。なお、この第3の実施の形態にて、第1の実施の形態と同様の構成については同様の符号を用い、その詳細な説明については省略する。
図11に示す本実施の形態では、上歯83Aおよび下歯83Bにおいて、突出部97が、歯列90が並ぶ方向の長さの中心Oを含む中央部に設けられている。その結果、上歯83Aおよび下歯83Bは2箇所の歯列90を有し、その間に突出部97が並んでいる。
また、突出部97は、凸部91が突出する方向に向かい突出し、突出する方向の先端に、頂部971を有する。
また、突出部97は、凸部91が突出する方向に向かい突出し、突出する方向の先端に、頂部971を有する。
図11に示すように、上歯83Aの頂部971と下歯83Bの頂部971とは対向しており、互いに略平行な平面により構成されている。この対向する2つの頂部971により、保持部845が構成される。
また、用紙束Bを挟んだ状態で、進退機構51A(図4参照)により上歯83Aが予め定められた量だけ進出すると、保持部845の間隙がG5となる。そして、この間隙G5は、用紙束Bの本来の厚みTよりも小さくなる。
また、用紙束Bを挟んだ状態で、進退機構51A(図4参照)により上歯83Aが予め定められた量だけ進出すると、保持部845の間隙がG5となる。そして、この間隙G5は、用紙束Bの本来の厚みTよりも小さくなる。
上記の構成により、第3の実施の形態における保持部845は、第1,第2の実施の形態における保持部841,842,843,844と同様に、用紙束Bに対する綴じ処理に際して用紙束Bの保持を行い、上歯83Aまたは下歯83Bのずれや傾きを抑制する。
<変形例>
上記の各実施の形態において、保持部841,842,843,844,845を構成する突出部93,94,95,96,97は何れも、凸部91の頂部より低く基部41よりも高く構成されていた。しかし、保持機能を有することができれば、突出部93,94,95,96,97にて、対峙する突出部の一方を突出させず、他方を凸部91の頂部よりも高く構成することもできる。ただし、上記の各実施の形態のように対峙する突出部の両方を凸部91の頂部より低く基部41よりも高くすることで、用紙束Bを上歯83Aと下歯83Bとの間に挿入し易くなる。
上記の各実施の形態において、保持部841,842,843,844,845を構成する突出部93,94,95,96,97は何れも、凸部91の頂部より低く基部41よりも高く構成されていた。しかし、保持機能を有することができれば、突出部93,94,95,96,97にて、対峙する突出部の一方を突出させず、他方を凸部91の頂部よりも高く構成することもできる。ただし、上記の各実施の形態のように対峙する突出部の両方を凸部91の頂部より低く基部41よりも高くすることで、用紙束Bを上歯83Aと下歯83Bとの間に挿入し易くなる。
また、上記の各実施の形態においては、下歯83Bは、上歯83Aと同じ歯形を有する構成とした。しかし、上歯83Aと下歯83Bとの形状を異ならせることもできる。
さらに、上記の各実施の形態における保持部841,842,843,844,845の数は、上記の例に限定されず、適宜、増やすことも可能である。
さらに、上記の各実施の形態における保持部841,842,843,844,845の数は、上記の例に限定されず、適宜、増やすことも可能である。
1…画像形成装置、2…後処理装置、22…フィニッシャユニット、41…基部、51…綴じユニット、51A…進退機構、60…用紙集積部、65…揃え部材、80…スタッカ―、81…綴じ部材、83A…上歯、83B…下歯、90…歯列、91…凸部、92…凹部、93,94,95,96,97…突出部、100…画像形成ユニット、500…画像形成システム、841,842,843,844,845…保持部、931,941,951,961,971…頂部、B…用紙束、G1、G2,G3,G4,G5…間隙、P…用紙、T…用紙束の厚み、W,W1,W2…歯の幅
Claims (17)
- 記録材束に凹凸を形成するための歯列を有する上歯と、
前記記録材束に凹凸を形成するための歯列を有し、前記上歯と対をなす下歯と、
前記上歯と前記下歯とによる綴じ処理に際して、当該上歯と当該下歯との綴じ機能を有する箇所とは異なる箇所にて前記記録材束を保持する保持部を有すること
を特徴とする綴じ装置。 - 前記保持部は、前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列に並んで設けられることを特徴とする、請求項1に記載の綴じ装置。
- 前記保持部は、前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列の両端に設けられることを特徴とする、請求項2に記載の綴じ装置。
- 前記保持部は、前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列の間に設けられることを特徴とする、請求項2に記載の綴じ装置。
- 前記保持部は、前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列における夫々の歯列が並ぶ方向の長さの中心を含む中央部に設けられることを特徴とする、請求項4に記載の綴じ装置。
- 前記綴じ処理に際して、前記上歯と前記下歯との間に挟まれた前記記録材束に対し、予め定められた荷重をかける荷重手段をさらに備え、
前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における前記保持部が前記記録材束へ与える最大応力は、当該荷重をかけた状態における前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列が当該記録材束へ与える最大応力よりも小さい、
ことを特徴とする、請求項1に記載の綴じ装置。 - 前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における前記保持部が前記記録材束へ与える最大応力は、当該荷重をかけた状態における前記上歯の前記歯列および前記下歯の前記歯列が当該記録材束へ与える最大応力の1/2以下であること
を特徴とする、請求項6に記載の綴じ装置。 - 記録材束に凹凸を形成するための歯列と、当該歯列に並んで設けられ当該歯列の頂部よりも低く当該歯列の基部よりも高い上歯突出部と、を有する上歯と、
前記記録材束に凹凸を形成するための歯列と、当該歯列に並んで設けられ当該歯列の頂部よりも低く当該歯列の基部よりも高い下歯突出部と、を有し、前記上歯と対をなす下歯と、
前記上歯と前記下歯との間に挟まれた前記記録材束に対して、予め定められた荷重をかける荷重手段と、を有し、
前記上歯と前記下歯とにより前記記録材束を挟み前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における前記上歯突出部と前記下歯突出部との間隙は、当該荷重がかかっていない状態における当該記録材束の厚みよりも小さい、
ことを特徴とする綴じ装置。 - 前記上歯と前記下歯とにより前記記録材束を挟み前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における前記上歯突出部と前記下歯突出部との間隙は、当該荷重をかけた状態における前記上歯の前記歯列と前記下歯の前記歯列との最も狭い間隙よりも大きい、
ことを特徴とする、請求項8に記載の綴じ装置。 - 前記上歯と前記下歯とにより前記記録材束を挟み前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における前記上歯突出部と前記下歯突出部との間隙は、当該荷重をかけた状態における前記上歯の前記歯列と前記下歯の前記歯列との最も狭い間隙に対し、1.7~2.5倍の大きさであること
を特徴とする、請求項9に記載の綴じ装置。 - 前記上歯突出部および前記下歯突出部の、前記記録材束に接触する面の表面粗さは、Ra1~10μmであることを特徴とする、請求項8に記載の綴じ装置。
- 前記上歯と前記下歯とにより前記記録材束を挟み前記荷重手段により前記荷重をかけた状態における当該上歯の前記歯列および当該下歯の前記歯列が当該記録材束へ与える最大応力に比べて、前記上歯突出部と前記下歯突出部との対面し合う部分の前記歯列が並ぶ方向の幅により定まる応力が小さくなること
を特徴とする、請求項8に記載の綴じ装置。 - 前記対面し合う部分の前記方向の幅は、前記上歯突出部と前記上歯の前記歯列との当該方向における幅の和および前記下歯突出部と前記下歯の前記歯列との当該方向における幅の和の、より小さい一方に対し、4~12%の大きさであること
を特徴とする、請求項12に記載の綴じ装置。 - 記録材束に凹凸を形成するための歯列と、当該歯列に並んで設けられ当該歯列の頂部よりも低く当該歯列の基部よりも高い上歯突出部と、を有する上歯と、
前記記録材束に凹凸を形成するための歯列と、当該歯列に並んで設けられ当該歯列の頂部よりも低く当該歯列の基部よりも高い下歯突出部と、を有し、前記上歯と対をなす下歯と、
を有することを特徴とする綴じ部材。 - 前記下歯は、前記上歯を、前記上歯の前記歯列が並ぶ方向と前記上歯突出部が突出する方向とに交差する方向を軸として、180度回転した形状であることを特徴とする、請求項14に記載の綴じ部材。
- 前記上歯と前記下歯とは、同じ型により成型されることを特徴とする、請求項15に記載の綴じ部材。
- 画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により画像が形成された記録材を搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送された記録材を束とした記録材束の一方向から前記記録材束に接触し針無しで当該記録材束を綴じる上歯と、
前記上歯に対峙し他方向から前記記録材束に接触して針無しで当該記録材束を綴じる下歯と、を有し、
前記上歯と前記下歯とは、
前記記録材束に凹凸を形成するための歯列と、
前記上歯と前記下歯とによる綴じ処理に際して、当該上歯と当該下歯との綴じ機能を有する箇所とは異なる箇所にて前記記録材束を保持する保持部と、
を備えることを特徴とする画像形成システム。
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