JP5318270B2 - シート処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数枚のシートからなるシート束を綴じるシート処理装置及びこのシート処理装置を有する画像形成装置に関する。

近年、複写機やプリンタ等の画像形成装置により画像が記録されたシートを会議資料や頒布資料として冊子状に綴じ合わせる処理の要求が多くなっている。その要求を満たすシート処理装置としては、複数枚のシートからなるシート束を金属針等の綴り部材を用いて綴じるステイプル装置が従来から広く用いられている。

ところが、近年、環境保護の観点から、使用済みのシートのリサイクルに注目が集められている。シートのリサイクルに際しては、金属針にて綴じられているシート束は、金属針を取り除き、シートと金属針とを分別して回収する必要があり、リサイクルに手間を要する。また、上記シートは、再利用することはできるが、上記金属針は、使用後には廃棄物として捨てられることになり、経費や資源の無駄を招くことになる。

そこで、リサイクル時の手間を少なくし、かつ資源の無駄を低減してシートをリサイクルするために、金属針を使用しないシート綴じ装置が提案されている（特許文献１）。しかしながら、上述したシート綴じ装置は、綴じ領域の範囲の変更をすることができないためシート束を綴じ合わせする力を調整することができない。

また、金属針を使用しない半抜き綴じ手段として複数の刃を有し、複数の刃の半抜き方向を変更することによって綴じ合わせする力が調整可能なシート綴じ装置も提案されている（特許文献２）。

特開平６‐７２０６０号公報 特開２００９‐５１６６１号公報

しかしながら、上記半抜き綴じ手段のように、金属針を使用せずに、シート束を半抜きして綴じる場合、そのシート束の綴じをより強固にするには、その綴じ箇所又は綴じ領域を増やす必要がある。

この場合、予め形状、綴じ領域の異なる抜き型を複数種類用意し、その中から用途にあった抜き型を選択して綴じ処理を行う構成が考えられる。

しかしながら、複数種類の抜き型を選択的に使用する構成では、抜き型の切換に時間を要し、生産性が低下するという問題がある。

そこで、本発明の目的は、生産性の低下を抑制しつつ、シート束に凹凸を形成する綴じ領域を任意の大きさにすることができるようにすることである。

上記目的を達成するため、本発明は、複数枚のシートからなるシート束に凹凸を形成することでシート束を綴じるシート処理装置であって、外周部に凹凸部を有し、前記一対の回転部材の一方の凹凸部と他方の凹凸部が互いに噛み合うように位相を合わせてシート束を挟持して回転することによってシート束に凹凸を形成する一対の回転部材と、前記一対の回転部材のうち少なくとも一方をシート束の厚さ方向に移動させるための移動手段と、綴じられるシート束の厚さが厚いほどシート束を挟持する際の前記一対の回転部材間のシート束の厚さ方向の間隔が広くなるように、綴じられるシート束の厚さに関わるシート情報に基づいて前記移動手段を駆動して前記一対の回転部材間のシート束の厚さ方向の間隔を変更する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また上記目的を達成するため、本発明は、複数枚のシートからなるシート束に凹凸を形成することでシート束を綴じるシート処理装置であって、外周部に凹凸部を有する回転部材と、シート束に凹凸を形成するために前記回転部材の凹凸部と噛み合う凹凸部を有し、互いの凹凸部が噛み合うように位相を合わせてシート束を挟持して回転する前記回転部材の回転移動をガイドする平板状のガイド部材と、前記回転部材と前記ガイド部材のうち少なくとも一方をシート束の厚さ方向に移動させるための移動手段と、綴じられるシート束の厚さが厚いほどシート束を挟持する際の前記回転部材と前記ガイド部材のシート束との間のシート束の厚さ方向の間隔が広くなるように、前記移動手段を駆動して前記回転部材と前記ガイド部材との間のシート束の厚さ方向の間隔を変更する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、生産性の低下を抑制しつつ、シート束に凹凸を形成する綴じ領域を任意の大きさにすることができ、綴じ合わせ力を調整することができ、なおかつ回転部材の回転方向においてシート束に対する綴じ位置を任意の位置にすることもできる。これにより、生産性の低下を抑制し、且つ装置の小型化を可能にしつつ、シート束の厚さに応じて、最適な綴じ合わせが可能となる。

第１実施形態に係るシート処理装置の斜視図 第１実施形態に係るシート処理装置の斜視図及び透過図 第１実施形態に係るシート処理装置の部分拡大図 綴じ処理したシート束の上視図 第１実施形態に係るシート処理装置の制御ブロック図 第１実施形態に係るシート処理装置の制御フローチャート 第２実施形態に係るシート処理装置の斜視図 第２実施形態に係るシート処理装置の斜視図 第２実施形態に係るシート処理装置の部分拡大図 第２実施形態に係るシート処理装置の断面図 綴じ処理したシート束の上視図 第２及び第３実施形態に係るシート処理装置の制御ブロック図 第２及び第３実施形態に係るシート処理装置の制御フローチャート 対をなす回転部材をシート束の両側に設けた構成例を示す正面図 第３実施形態に係るシート処理装置の斜視図 第３実施形態に係るシート処理装置の斜視図 第３実施形態に係るシート処理装置の部分拡大図 第３実施形態に係るシート処理装置の断面図 画像形成装置の断面図

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

ここでは、シート処理装置を有する画像形成装置を例示して実施の形態を説明する。以下の説明では、まずシート処理装置を備えた画像形成装置について説明し、次にシート処理装置について説明する。

まず図１９を用いて、シート処理装置を有する画像形成装置について説明する。図１９は画像形成装置の断面図である。

図１９に示すように、画像形成装置１０１は、画像読取部１７０と画像形成部１１５から構成されている。画像読取部１７０の上部には固定して設けられた透明ガラス板からなる原稿台１０２が設けられている。原稿台１０２の所定の位置に画像面を下向きにして載置された原稿Ｄを原稿圧着板１０３で押圧固定する。原稿台１０２の下側には原稿Ｄを照明するランプ１０４と、照明した原稿Ｄの光像を画像処理ユニット１０８に導くための反射ミラー１０５，１０６，１０７とからなる光学系が設けられている。なお、ランプ１０４及び反射ミラー１０５，１０６，１０７は所定の速度で移動して原稿Ｄを走査する。

画像形成部１１５は、感光体ドラム１２８と、一次帯電ローラ１６１と、ロータリ現像ユニット１５１と、中間転写ベルト１５２と、転写ローラ１５０と、クリーナ１２６等を備えている。感光体ドラム１２８は、画像データに基づいてレーザーユニット１０９から光像が照射され、その表面に静電潜像が形成される。一次帯電ローラ１６１は、レーザー光照射前に感光体ドラム１２８の表面を均一に帯電するものである。ロータリ現像ユニット１５１は、感光体ドラム１２８の表面に形成された静電潜像にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーを付着させ、トナー像を形成する。感光体ドラム１２８の表面に現像されたトナー像が中間転写ベルト１５２に転写され、中間転写ベルト１５２のトナー像を転写ローラ１５０によってシートＳに転写する。クリーナ１２６は、トナー像を転写した後、感光体ドラム１２８に残留したトナーを除去するものである。

ここで、ロータリ現像ユニット１５１について説明する。ロータリ現像ユニット１５１は、回転現像方式を用いており、現像器１５１Ｋ，現像器１５１Ｙ，現像器１５１Ｍ，現像器１５１Ｃを有し、モータ（不図示）により回転可能である。感光体ドラム１２８上にモノクロのトナー像を形成する時は、感光体ドラム１２８と近接する現像位置に現像器１５１Ｋを回転移動させて現像を行う。同様にフルカラーのトナー像を形成する時は、ロータリ現像ユニット１５１を回転して、現像位置に各現像器を配置させ、各色毎に順に現像を行う。

ロータリ現像ユニット１５１によって感光体ドラム１２８に現像されたトナー像は、中間転写ベルト１５２に転写される。中間転写ベルト１５２上のトナー像は、転写ローラ１５０によってシートＳに転写される。シートＳは、シートカセット１２７から供給されるようになっている。

画像形成部１１５の下流側には定着器１２２が設けてあり、搬送されるシートＳ上のトナー像を永久画像として定着する。この定着器１２２においてトナー像が定着されたシートＳは、シート処理装置２００に搬送され、シート処理装置２００にて綴じ等の処理が選択的に施される。具体的には、シートは、シート処理装置の所定位置（例えば処理トレイ）に積載され、整合される。更に整合された複数枚のシートからなるシート束は、選択的に凹凸を形成することでシート同士が接合されて綴じられる。そして、シート又はシート束は、排出ローラ対２１０によって装置外の排出部１２５へ排出される。

〔第１実施形態〕
次に図１〜図６を用いて、第１実施形態に係るシート処理装置について説明する。シート処理装置２００は、複数枚のシートからなるシート束を、針等の綴り部材を使用することなく、綴じるシート処理装置である。このシート処理装置２００は、図１に示すように、外周部に凹部と凸部の連続で構成された凹凸部１ａを有する回転部材１と、同様に凹凸部２ａを有する回転部材２とからなる、一対の回転部材１，２を備えている。この一対の回転部材１，２は、互いの凹凸部１ａ，２ａが一方の凹部と他方の凸部が噛み合うようにシート束Ｓを挟持、又は挟持解除しつつ回転してシート束Ｓに厚さ方向の凹凸を形成することでシート同士を接合し、シート束Ｓを綴じる。

図２に示すように、回転部材１と回転部材２は、それぞれ可動軸受９、軸受１４を通して支持部材３に支持されている。支持部材３は本体側板６に設けられている。モータ５は、ギアプーリ１２に駆動伝達し、ギアプーリ１２のプーリ部１２ａとタイミングベルト１１とプーリ８を通して回転部材１を回転駆動する。更にモータ５は、ギアプーリ１２のギア部１２ｂとギア１３を通して回転部材２を回転駆動する。回転部材１と回転部材２は、前述したように、それぞれ円周部に凹部と凸部の連続で構成された凹凸部（凹凸形状）１ａ，２ａを有し、この凹凸部１ａ，２ａが互いに噛み合った状態で回転駆動される。なお、このモータ５の制御は、図５に示すように、回転制御用モータコントローラ６５をとおして制御装置（コントローラ）６１によって行われる。

回転部材１と回転部材２との間隔を変更できるように、回転部材１をシート束の厚さ方向に移動させるための移動手段を有している。移動手段は以下のように構成されている。回転部材１は可動軸受９に回転可能に支持されており、可動軸受９のギア部（ラックギア）９ａがアイドラギア１０を介して正逆回転可能なモータ４と駆動連結している。モータ４の正逆回転駆動により、支持部材３の丸長穴（ガイド穴）３ａに沿って可動軸受９が図２（ｂ）の矢印ＡまたはＢ方向に移動し、それに伴って回転部材１は上下（シート束の厚さ方向）に移動する。これにより、回転部材１と回転部材２との間隔を変更することができる。なお、このモータ４の制御は、図５に示すように、間隔制御用モータコントローラ６４をとおして制御装置（コントローラ）６１によって行われる。

ここで、制御装置（コントローラ）６１によるシート処理装置の動作制御について図５及び図６を用いて説明する。上記シート処理装置では、制御装置（コントローラ）６１により、回転部材１と回転部材２との間隔を変更することにより、回転部材１と回転部材２によるシート束の挟持と挟持解除を繰り返しつつ、綴じ位置の移動又は綴じ領域の範囲の変更を行うことが可能である。

また、１つのシート束をなすシートの情報（シートの厚さや枚数）及び使用者の指示（綴じ位置など）に応じて、前記モータ４，５の駆動が制御される。なお、シート束をなすシートの情報（シートの厚さや枚数）や使用者の指示（綴じ位置など）は、図５に示すように、画像形成装置に設けられた操作部６２や、パーソナルコンピュータ等の外部ホスト装置６３などから入力される。

上記シート処理装置２００にて綴じ処理を行う場合、シート処理装置２００に搬送されてきたシートは、所定位置（処理トレイ７）に順次積載され、整合される。その後、１つのシート束をなすシートの情報（シートの厚さや枚数）に基づいて（ステップＳ１１）、制御装置６１が回転部材１と回転部材２との間隔を決める（ステップＳ１２）。ここでは、シートの情報としてシートの厚さｔとシートの枚数Ｎを用いて、シート束の厚さに相当する間隔Ｈを算出している（Ｈ＝ｔ×Ｎ）。この制御装置の信号を受けて間隔制御用モータコントローラ６４が間隔制御用モータ４の回転角度を指示（ステップＳ１３）する。

回転部材１と回転部材２との間隔をシート束の厚さに応じて決めるのは、シート束を綴じるための適正な凹凸を形成するためであり、回転部材１，２でシート束を挟持する際の挟持圧を調整することによってシートを必要以上に損傷させることがない。具体的には、算出した値（シート束の厚さ）が、実験結果によって予め設定した所定の厚さよりも厚い場合は、前記一対の回転部材１，２の間隔を広げるよう、前記回転部材１を図１の矢印Ａ方向に移動させる（ステップＳ１４）。一方、算出した値（シート束の厚さ）が予め設定した所定の厚さよりも薄い場合は、前記一対の回転部材１，２の間隔を狭めるよう、前記回転部材１を図１の矢印Ｂ方向に移動させる（ステップＳ１５）。なお、算出した値（シート束の厚さ）が予め設定した所定の厚さである場合は、前記一対の回転部材１，２の間隔を変更しない。このように、間隔制御用モータ４が回転することにより回転部材１が移動して、シート束の厚さに応じた間隔で回転部材２と対向し噛み合う。

その後、図示せぬ移動手段によりシート束が移動され、回転制御用モータコントローラ６５が回転制御用モータ５の回転角度を指示する。回転制御用モータ５が回転（ステップＳ１４）することにより回転部材１と回転部材２が回転駆動されて、図３に示すようにシート束Ｓの一部に一列に並んだ凹凸エンボス形状Ｓａを形成（ステップＳ１７）してシート束を綴じる。その後、シート束を排出（ステップＳ１８）する。

上述したように、シート束に対する綴じ（綴じ位置や綴じ領域）を使用者の希望する位置に行うことができる。これにより、複数種類の綴じ手段を設ける必要がなくなり、低価格・小型の画像形成装置に搭載可能となる。

また、外周部に凹凸部１ａ，２ａを有する回転部材１，２でシート束を挟持し、その回転部材１，２を回転させることでシート束を綴じるため、シート束に凹凸を形成する綴じ領域を容易に任意の大きさにすることができる。具体的には、回転制御用モータ５に指示する回転角度を変更することで、前記凹凸エンボス形状Ｓａをシート束の端部全域に作成し、シート束をブック状に綴じることができる。更に、シート束移動中に間隔制御用モータ４を回転させて回転部材１を上下動させてシート束の挟持及び挟持解除を行うことにより、図４（ａ）に示すようにシート束の角部のみを綴じたり、図４（ｂ）に示すように間隔を空けて部分的に綴じることもできる。これにより、シート束を構成するシートの枚数やシートの厚さ等に応じて最適な綴じ合わせが可能となる。

さらに、シート束を移動しながら綴じ処理を実施することができるため、綴じ処理を実施するときにシート束を一時停止させることによる、生産性の低下を防止することができる。更に、一対の回転部材でシート束の綴じ領域を任意の大きさにすることができるため、装置の小型化も可能である。このように、生産性の低下を抑制し、且つ装置の小型化を可能にしつつ、シート束の綴じ領域を任意の大きさにすることができ、なおかつ回転部材の回転方向においてシート束に対する綴じ位置を任意の位置にすることもできる。よって、シート束を構成するシートの枚数やシートの厚さ等に応じて最適な綴じ合わせが可能となる。

〔第２実施形態〕
図７〜図１３を用いて、第２実施形態に係るシート処理装置について説明する。図７及び図８に示すように、シート処理装置２００は、外周部に凹部と凸部の連続で構成された凹凸部２１ａ，２１ｂを有する回転部材２１と、同様に凹凸部２２ａ，２２ｂを有する回転部材２２とからなる、一対の回転部材２１，２２を備えている。一対の回転部材２１，２２は、互いの凹凸部２１ａ，２２ａ又は凹凸部２１ｂ，２２ｂが一方の凹部と他方の凸部が噛み合うようにシート束を挟持、又は挟持解除しつつ回転してシート束に厚さ方向の凹凸を形成することでシート同士を接合し、シート束を綴じる。上述した第１実施形態において、移動中のシート束に凹凸を形成したが、本実施形態においては一対の回転部材２１，２２の移動によってシート束に凹凸が形成される。

更に、回転部材２１が有する凹凸部は、第１の凹凸部２１ａと、前記第１の凹凸部２１ａよりも凹部と凸部の間の高低差（深さ、距離）が大きい第２の凹凸部２１ｂとからなる。同様に、回転部材２２が有する凹凸部は、第１の凹凸部２２ａと、前記第１の凹凸部２２ａよりも凹部と凸部の間の高低差が大きい第２の凹凸部２２ｂとからなる。そして、一対の回転部材２１，２２は、同じ高低差の凹凸部同士が噛み合うように、互いの位相を合わせながら回転可能となっている。

なお、ここでは、前記一対の回転部材を一セット有する構成を例示しているが、対をなす回転部材のセット数はこれに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。また、各回転部材が有する凹凸部は、前述した例に限定されるものではなく、その高低差が異なる２種以上の凹凸部を有し、同じ高低差の凹凸部が噛み合ってシート束を綴じる構成であっても良い。

図７及び図８に示すように、回転部材２１と回転部材２２は、それぞれ可動軸受２９、軸受（不図示）を通して支持部材２３に支持されている。モータ２５は、ギアプーリ３２に駆動伝達し、ギアプーリ３２のプーリ部３２ａとタイミングベルト３１とプーリ２８を通して回転部材２１を回転駆動する。更にモータ２５は、ギアプーリ３２のギア部３２ｂとギア３３を通して回転部材２２を回転駆動する。回転部材２１と回転部材２２は、前述したように、それぞれ円周部に凹部と凸部の連続で構成された凹凸部（凹凸形状）を有し、この凹凸部２１ａ，２２ａ又は凹凸部２１ｂ，２２ｂが互いに噛み合った状態で回転駆動される。なお、このモータ２５の制御は、図１２に示すように、回転制御用モータコントローラ６５をとおして制御装置（コントローラ）６１によって行われる。

回転部材２１と回転部材２２との間隔を変更できるように、回転部材２１をシート束の厚さ方向に移動させるための移動手段を有している。移動手段は以下のように構成されている。回転部材２１は可動軸受２９に回転可能に支持されており、可動軸受２９のギア部（ラックギア）２９ａがアイドラギア３０を介して正逆回転可能なモータ２４と駆動連結している。モータ２４の正逆回転駆動により、支持部材２３の丸長穴（ガイド穴）２３ａに沿って可動軸受２９が図８の矢印ＡまたはＢ方向に移動し、それに伴って回転部材２１は上下（シート束の厚さ方向）に移動する。これにより、回転部材２１と回転部材２２との間隔を変更することができる。なお、このモータ２４の制御は、図１２に示すように、間隔制御用モータコントローラ６４をとおして制御装置（コントローラ）６１によって行われる。

更に図７及び図８に示すように、前記一対の回転部材２１，２２は、支持部材２３にシート束の搬送方向に回転可能に支持されている。この支持部材２３には、スライド穴２３ｂ，２３ｃが設けられている。この支持部材２３のスライド穴２３ｂ，２３ｃは、本体側板２６に設けられたスライドバー３５，３６と、それぞれ嵌合している。これにより、支持部材２３はスライドバー３５，３６に沿ってシート束の搬送方向に移動可能となっている。また、本体側板２６に支持されているモータ３７は正逆転可能であり、支持部材２３のギア部２３ｄと噛み合い、モータ３７を駆動することによって、支持部材２３はシート束の搬送方向にスライド自在に移動することができる。なお、このモータ３７の制御は、図１２に示すように、スライド制御用モータコントローラ６６をとおして制御装置（コントローラ）６１によって行われる。

ここで、制御装置（コントローラ）６１によるシート処理装置の動作制御について図１２及び図１３を用いて説明する。上記シート処理装置では、制御装置（コントローラ）６１により、１つのシート束をなすシートの情報（シートの厚さや枚数）及び使用者の指示（綴じ位置など）に応じて、前記モータ２４，２５，３７の駆動が制御される。なお、シート束をなすシートの情報（シートの厚さや枚数）や使用者の指示（綴じ位置など）は、図１２に示すように、画像形成装置に設けられた操作部６２や、パーソナルコンピュータ等の外部ホスト装置６３などから入力される。

上記シート処理装置２００にて綴じ処理を行う場合、シート処理装置２００に搬送されてきたシートは、所定位置（処理トレイ２７）に順次積載され、整合される。その後、１つのシート束をなすシートの情報（シートの厚さや枚数）に基づいて（ステップＳ２１）、制御装置６１が回転部材２１と回転部材２２との間隔を決める（ステップＳ２２）。ここでは、シートの情報としてシートの厚さｔとシートの枚数Ｎを用いて、シート束の厚さに相当する間隔Ｈを算出している（Ｈ＝ｔ×Ｎ）。この制御装置の信号を受けて間隔制御用モータコントローラ６４が間隔制御用モータ２４の回転角度を指示（ステップＳ１３）する。

具体的には、算出した値（シート束の厚さ）が予め設定した所定の厚さよりも厚い場合は、前記一対の回転部材２１，２２の間隔を広げるよう、前記回転部材２１を図８の矢印Ａ方向に移動させる（ステップＳ２４）。一方、算出した値（シート束の厚さ）が予め設定した所定の厚さよりも薄い場合は、前記一対の回転部材２１，２２の間隔を狭めるよう、前記回転部材２１を図８の矢印Ｂ方向に移動させる（ステップＳ２５）。なお、算出した値（シート束の厚さ）が予め設定した所定の厚さである場合は、前記一対の回転部材２１，２２の間隔を変更しない。このように、間隔制御用モータ２４が回転することにより回転部材２１が移動して、シート束の厚さに応じた間隔で回転部材２２と対向し噛み合う。

このとき、シート束を構成するシートの積載枚数や紙種に基づいて、回転部材２１と回転部材２２の位相を変更する（ステップＳ２６，Ｓ２７）ことにより、シート束Ｓに形成する凹凸エンボス形状Ｓａを変更することも可能である。例えば、シートの枚数又はシートの厚さに基づくシート束の厚さが所定の厚さ以下になる場合は、図９（ａ）に示すように回転部材２１，２２の高低差の小さい凹凸部２１ａ，２２ａで綴じ処理を行うようにする。一方、シート束の厚さが所定の厚さを超える場合は、図９（ｂ）に示すように回転部材２１，２２の高低差の大きい凹凸部２１ｂ，２２ｂで綴じ処理を行うようにする。

その後、スライド制御用モータ３７が回転することにより、図１０に示すように回転部材２１，２２を支持している支持部材２３が移動（ステップＳ２８）される。これと同時に回転制御用モータ２５が回転することにより回転部材２１と回転部材２２が回転駆動されて、シート束Ｓの一部に一列に並んだ凹凸エンボス形状Ｓａを形成してシート束を綴じる。このとき、回転制御用モータ２５と共に間隔制御用モータ２４を駆動して回転部材２１，２２の凹凸部２１ａ，２２ａの接離と駆動を繰り返すことにより、図４に示すようなシート束の綴じが可能となる。また、回転制御用モータ２５と共に間隔制御用モータ２４を駆動して回転部材２１，２２の凹凸部２１ｂ，２２ｂの接離と駆動を繰り返すことにより、図１１に示すようなシート束の綴じが可能となる。その後、シート束を排出（ステップＳ２９）する。

上述したように、外周部に凹凸部を有する回転部材２１，２２でシート束を挟持し、その回転部材２１，２２を回転させることでシート束を綴じるため、シート束に凹凸を形成する綴じ領域を容易に任意の大きさにすることができる。具体的には、回転制御用モータ２５に指示する回転角度を変更することで、前記凹凸エンボス形状Ｓａをシート束の端部全域に作成し、シート束をブック状に綴じることができる。更に、回転制御用モータ２５による回転部材２１，２２の回転駆動、スライド制御用モータ３７による支持部材２３の移動、及び間隔制御用モータ４による回転部材２１，２２の接離（シート束の挟持及び挟持解除）を組み合わせて行う。これにより、図４（ａ）及び図１１（ａ）に示すようにシート束の角部のみを綴じたり、図４（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように間隔を空けて部分的に綴じることもできる。このようにして、シート束を構成するシートの枚数やシートの厚さ等に応じて最適な綴じ合わせが可能となる。

また、シート束の綴じ処理を行う際に、シート束を搬送する搬送手段（不図示）を用いることなく、回転部材を支持する支持部材をシート搬送方向に移動させることで、前述した形態と同様に綴じ処理が行え、同様の効果が得られる。また、シート束を構成するシートの枚数や厚さ等により、シート束に形成する複数の凹凸形状を、回転部材の凹凸部の位相を変更することにより変更可能となる。例えば、シート束が薄い場合は高低差の小さい凹凸エンボス形状、シート束が厚い場合は高低差の大きい凹凸エンボス形状というように最適な綴じ合わせが可能となる。

〔第３実施形態〕
図１５〜図１８、及び図１２，図１３を用いて、第３実施形態に係るシート処理装置について説明する。図１５及び図１６に示すように、シート処理装置２００は、外周部に凹部と凸部の連続で構成された凹凸部４１ａ，４１ｂを有する回転部材４１と、前記凹凸部４１ａ，４１ｂと噛み合う凹凸部４２ａ，４２ｂを有するガイド部材４２を備えている。この回転部材４１とガイド部材４２は、互いの凹凸部４１ａ，４２ａ又は凹凸部４１ｂ，４２ｂが、回転部材４１の凹部とガイド部材４２の凸部が噛み合うようにシート束を挟持、又は挟持解除しつつ回転部材４１が回転してシート束に凹凸を形成する。これによりシート同士を接合し、シート束を綴じる。本実施形態においては回転部材４１のガイド部材４２上の移動によってシート束に凹凸が形成される。

更に、回転部材４１が有する凹凸部は、第１の凹凸部４１ａと、前記第１の凹凸部４１ａよりも高低差が大きい第２の凹凸部４１ｂとを半周ずつ備える。同様に、ガイド部材４２が有する凹凸部は、第１の凹凸部４２ａと、前記第１の凹凸部４２ａよりも高低差が大きい第２の凹凸部４２ｂとを回転部材４１の半周分の長さずつ備える。そして、回転部材４１とガイド部材４２は、同じ高低差の凹凸部同士が噛み合うように、ガイド部材４２に対して離間と噛み合いを繰り返しながら回転部材４１が位相を合わせながら回転する。なお、ここでは、ガイド部材４２が有する第１の凹凸部４２ａと第２の凹凸部４２ｂを、回転部材が有する第１の凹凸部４１ａと第２の凹凸部４１ｂの位相に合わせて、シート束の搬送方向と直交する幅方向に交互に複数設けた構成を例示したが、これに限定されない。例えば、幅方向両側に第１の凹凸部４２ａと第２の凹凸部４２ｂとを２つに分けて設けても良い。綴じ処理を行う場合は、綴じ処理を行うシート束の幅方向一方の端部を、ガイド部材の綴じ始めとなる凹凸部に合わせるよう、シート束を幅方向に移動させる。そして、前述したように、回転部材４１とガイド部材４２は、同じ高低差の凹凸部同士が噛み合うように、ガイド部材４２に対して離間と噛み合いを繰り返しながら回転部材４１が位相を合わせながら回転する。

なお、ここでは、回転部材とガイド部材の対を一セット有する構成を例示しているが、対をなす回転部材とガイド部材のセット数はこれに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。また、回転部材とガイド部材が有する凹凸部は、前述した例に限定されるものではなく、その高低差が異なる２種以上の凹凸部を有し、同じ高低差の凹凸部が噛み合ってシート束を綴じる構成であれば、その他の構成であっても良い。

図１５及び図１６に示すように、回転部材４１は、それぞれ可動軸受４９を通して支持部材４３に支持されている。モータ４５は、アイドラギア５３を介してギア４８に駆動伝達し、回転部材４１を回転駆動する。ガイド部材４２は、シート処理装置２００の所定位置に固定されている。ここでは、ガイド部材４２は処理トレイ２７に一体に設けられている。回転部材４１は、その凹凸部４１ａ，４１ｂがガイド部材４２の凹凸部４２ａ，４２ｂと互いに噛み合った状態で回転駆動される。なお、このモータ２５の制御は、図１２に示すように、回転制御用モータコントローラ６５をとおして制御装置（コントローラ）６１によって行われる。

回転部材４１とガイド部材４２との間隔を変更できるように、回転部材４１をシート束の厚さ方向に移動させるための移動手段を有している。移動手段は以下のように構成されている。回転部材４１は可動軸受４９に回転可能に支持されており、可動軸受４９のギア部（ラックギア）４９ａがアイドラギア５０を介して正逆回転可能なモータ４４と駆動連結している。モータ４４の正逆回転駆動により、支持部材４３の丸長穴（ガイド穴）４３ａに沿って可動軸受４９が図１６の矢印ＡまたはＢ方向に移動し、それに伴って回転部材４１は上下（シート束の厚さ方向）に移動する。これにより、シート束の厚さに応じて回転部材４１とガイド部材４２との間隔を変更することができる、あるいはシート束との選択な離間、当接が可能になる。なお、このモータ４４の制御は、図１２に示すように、間隔制御用モータコントローラ６４をとおして制御装置（コントローラ）６１によって行われる。

更に図１５及び図１６に示すように、回転部材４１は、支持部材４３に、シート束の搬送方向と直交する幅方向に回転可能に支持されている。この支持部材（支持部材）４３には、スライド穴４３ｂが設けられている。この支持部材４３のスライド穴４３ｂは、本体側板４６に設けられたスライドバー５５と嵌合している。これにより、支持部材４３はスライドバー５５に沿ってシート束の搬送方向と直交する幅方向に移動可能となっている。また、本体側板４６に支持されているモータ５７は正逆転可能であり、支持部材４３のギア部４３ｄと噛み合い、モータ５７を駆動することによって、支持部材４３はシート束の幅方向にスライド自在に移動することができる。なお、このモータ５７の制御は、図１２に示すように、スライド制御用モータコントローラ６６をとおして制御装置（コントローラ）６１によって行われる。

ここで、制御装置（コントローラ）６１によるシート処理装置の動作制御について図１２及び図１３を用いて説明する。上記シート処理装置では、制御装置（コントローラ）６１により、１つのシート束をなすシートの情報（シートの厚さや枚数）及び使用者の指示（綴じ位置など）に応じて、前記モータ４４，４５，５７の駆動が制御される。など）は、図１２に示すように、画像形成装置に設けられた操作部６２や、パーソナルコンピュータ等の外部ホスト装置６３などから入力される。

上記シート処理装置２００にて綴じ処理を行う場合、シート処理装置２００に搬送されてきたシートは、所定位置（処理トレイ２７）に順次積載され、整合される。その後、１つのシート束をなすシートの情報（シートの厚さや枚数）に基づいて（ステップＳ２１）、制御装置６１が回転部材４１とガイド部材４２との間隔を決める（ステップＳ２２）。ここでは、シートの情報としてシートの厚さｔとシートの枚数Ｎを用いて、シート束の厚さに相当する間隔Ｈを算出している（Ｈ＝ｔ×Ｎ）。この制御装置の信号を受けて間隔制御用モータコントローラ６４が間隔制御用モータ４４の回転角度を指示（ステップＳ１３）する。

具体的には、算出した値（シート束の厚さ）が予め設定した所定の厚さよりも厚い場合は、回転部材４１とガイド部材４２の間隔を広げるよう、前記回転部材４１を図１６の矢印Ａ方向に移動させる（ステップＳ２４）。一方、算出した値（シート束の厚さ）が予め設定した所定の厚さよりも薄い場合は、回転部材４１とガイド部材４２の間隔を狭めるよう、前記回転部材４１を図１６の矢印Ｂ方向に移動させる（ステップＳ２５）。なお、算出した値（シート束の厚さ）が予め設定した所定の厚さである場合は、回転部材４１とガイド部材４２の間隔を変更しない。このように、間隔制御用モータ４４が回転することにより回転部材４１が移動して、シート束の厚さに応じた間隔でガイド部材４２と対向し噛み合う。

このとき、シート束を構成するシートの積載枚数や紙種に基づいて、回転部材４１の位相を変更する（ステップＳ２６，２７）ことにより、図１７に示すようにシート束Ｓに形成する凹凸エンボス形状Ｓａを変更することも可能である。例えば、シートの枚数又はシートの厚さに基づくシート束の厚さが所定の厚さ以下になる場合は、図１７（ａ）に示すように回転部材４１とガイド部材４２の高低差の小さい凹凸部４１ａ，４２ａで綴じ処理を行うようにする。一方、シート束の厚さが所定の厚さを超える場合は、図１７（ｂ）に示すように回転部材４１とガイド部材４２の高低差の大きい凹凸部４１ｂ，４２ｂで綴じ処理を行うようにする。

その後、スライド制御用モータ５７が回転することにより、図１８に示すように回転部材４１を支持している支持部材４３が移動（ステップＳ２８）される。これと同時に回転制御用モータ４５が回転することにより回転部材４１が回転駆動されて、シート束Ｓの一部に一列に並んだ凹凸エンボス形状Ｓａを形成してシート束を綴じる。このとき、回転制御用モータ２５と共に間隔制御用モータ２４を駆動して、ガイド部材４２に対する回転部材４１の接離と駆動を繰り返すことにより、図４又は図１１に示すようなシート束の綴じが可能となる。その後、シート束を排出（ステップＳ２９）する。

更に具体的には、図１７に示す回転部材４１が、シート束厚に応じた第１の凹凸部４１ａ又は第２の凹凸部４１ｂのいずれかで半回転したら、上方移動してシート束から離間すると、図４（ａ）及び図１１（ａ）に示す成果物（シート束）が得られる。また、回転部材４１が、シート束厚に応じた第１の凹凸部４１ａ又は第２の凹凸部４１ｂのいずれかで半回転したら、上方移動してシート束から離間し、離間状態でさらに半回転して再びシート束に圧接する。これを繰り返すことで、図４（ｂ）及び図１１（ｂ）に示す成果物（シート束）が得られる。なお、図１５のガイド部材４２には高低差の異なる凹凸部が回転部材４１の半周ピッチで交互に形成されている。そのため、図４（ｂ）及び図１１（ｂ）のように、両端と中央部に凹凸を形成されるように、厚いシート束と薄いシート束とで回転部材４１の半周ピッチ分幅方向にシフトする。その後、シート束に対して前述の綴じ動作を行い、綴じ処理後、シート束を排出する。

なお、シート束の機密性を高めるべく、シート束の幅方向の綴じ処理を複数回行うようにしても良い。この場合、前述の如くシート束の幅方向の１回目の綴じを行った後、そのシート束を図示せぬ搬送手段により所定位置まで搬送し、一旦停止する。そして、回転部材４１を支持している支持部材４３を前述した方向とは逆方向に移動し、回転部材４１とガイド部材４２により、停止したシート束を再び挟持する。そして、回転部材４１とガイド部材４２により再びシート束に対して前記凹凸エンボス形状Ｓａを形成してシート束を綴じ、その後排出する。

上述したように、外周部に凹凸部を有する回転部材４１とガイド部材４２でシート束を挟持し、回転部材４１を回転させることでシート束を綴じる。具体的には、回転制御用モータ４５による回転部材４１の回転駆動、スライド制御用モータ５７による支持部材４３の移動、及び間隔制御用モータ４４によるガイド部材４２に対する回転部材４１の接離（シート束の挟持及び挟持解除）を組み合わせて行う。これにより、図４（ａ）及び図１１（ａ）に示すようにシート束の角部のみを綴じたり、図４（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように間隔を空けて部分的に綴じることができる。また、シート束を構成するシートの枚数やシートの厚さ等に応じて、シート束が薄い場合は高低差の小さい凹凸エンボス形状を使い、シート束が厚い場合は高低差の大きい凹凸エンボス形状を使って、シート束を綴じる。これにより、綴じられるシート束の厚みに応じて、最適な綴じ合わせが可能となる。また、前記凹凸部に高低差がない場合においても、シート束の厚みに応じて回転部材とガイド部材の間の距離を適正（束厚が厚くなるのに応じて距離を広くする）に保持することで、前記凹凸部に高低差がある場合と同様の効果を得ることができる。

また、シート束の綴じ処理を行う際に、回転部材を支持する支持部材をシート搬送方向に移動させることで、前述した第２の実施形態と同様に綴じ処理が行え、同様の効果が得られる。また、シート束を構成するシートの枚数や厚さ等により、シート束に形成する複数の凹凸形状を、回転部材の凹凸部の位相を変更することにより変更可能となり、最適な綴じ合わせが可能となる。

更に、複数の綴じ手段を持つことなく、シート束の両端部の綴じを行うことが可能となる。また、シート束の複数箇所を綴じることにより、機密性を考慮したシート束の作製を、金属針を使用することなく、簡易構成で実現することが可能となる。

〔他の実施形態〕
前述した第１及び第２実施形態では、一対の回転部材をシート束の搬送方向一方側の端部に配置した構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、図１４に示すように、一対の回転部材１，２をシート束Ｓの搬送方向両側の端部に配置した構成としても良い。これにより、シート束の搬送方向両端部を綴じることができ、機密性を考慮したシート束の作製を、金属針を使用することなく、簡易構成で実現することができる。

また前述した形態では、回転部材が有する凹凸部が、凹部と凸部の連続で構成された凹凸部を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、外周部に凹凸部が間欠的に構成された欠け歯ギアのような回転部材など、その他の凹凸部を有する回転部材であっても良い。

また前述した第２実施形態では、一対の回転部材のうち、一方の回転部材が他方の回転部材に対して移動することで、対向する回転部材の間隔を広げる（又は狭める）構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、一方の回転部材に対して他方の回転部材を移動することで、対向する回転部材の間隔を広げる（又は狭める）構成にしても良い。或いは、両方の回転部材を移動することで、対向する回転部材の間隔を広げる（又は狭める）構成しても良い。

また前述した第３実施形態では、回転部材とガイド部材のうち、回転部材がガイド部材に対して移動することで、回転部材とガイド部材との間隔を広げる（又は狭める）構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、回転部材に対してガイド部材を移動することで、回転部材とガイド部材との間隔を広げる（又は狭める）構成にしても良い。或いは、回転部材とガイド部材の両方を移動することで、回転部材とガイド部材との間隔を広げる（又は狭める）構成しても良い。

更に回転部材又はガイド部材を移動させるための移動手段が、回転部材を回転可能に支持する可動軸受に設けられたギア部と、これと噛み合うギアを有するモータ（駆動源）とからなる構成を例示したが、これに限定されるものでもない。

また前述した形態では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばプリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられるシート処理装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

また前述した形態では、画像形成装置がシート処理装置を一体的に有する構成を例示したが、これに限定されるものではなく、画像形成装置に対して着脱可能なシート処理装置であっても良い。このシート処理装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

Ｓ …シート束（シート）
Ｓａ …凹凸エンボス形状
１，２，２１，２２，４１ …回転部材
１ａ，２ａ，２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ …凹凸部
３，２３ …支持部材
３ａ，２３ａ，４３ａ …丸長穴
４，２４，４４ …間隔制御用モータ
５，２５，４５ …回転制御用モータ
７，２７ …処理トレイ
９，２９，４９ …可動軸受
９ａ，２９ａ，４９ａ …ギア部
２３ｂ，２３ｃ，４３ｂ …スライド穴
２３ｄ，４３ｄ …ギア部
３５，３６，５５ …スライドバー
３７，５７ …スライド制御用モータ
６１ …制御装置
６２ …操作部
６３ …外部ホスト装置
６４ …間隔制御用モータコントローラ
６５ …回転制御用モータコントローラ
６６ …スライド制御用モータコントローラ
２００ …シート処理装置

Claims (15)

1. 複数枚のシートからなるシート束に凹凸を形成することでシート束を綴じるシート処理装置であって、
   外周部に凹凸部を有し、前記一対の回転部材の一方の凹凸部と他方の凹凸部が互いに噛み合うように位相を合わせてシート束を挟持して回転することによってシート束に凹凸を形成する一対の回転部材と、
   前記一対の回転部材のうち少なくとも一方をシート束の厚さ方向に移動させるための移動手段と、
   綴じられるシート束の厚さが厚いほどシート束を挟持する際の前記一対の回転部材間のシート束の厚さ方向の間隔が広くなるように、綴じられるシート束の厚さに関わるシート情報に基づいて前記移動手段を駆動して前記一対の回転部材間のシート束の厚さ方向の間隔を変更する制御手段と、
   を備えたことを特徴とするシート処理装置。
2. 前記一対の回転部材は、それぞれ、第１の凹凸部と、前記第１の凹凸部とは凹部と凸部の間の高低差が異なる第２の凹凸部を有し、同じ高低差の凹凸部同士が噛み合ってシート束を綴じることを特徴とする請求項１に記載のシート処理装置。
3. 前記制御手段は、綴じられるシート束の厚さが所定の厚さよりも厚い場合は前記一対の回転部材間のシート束の厚さ方向の間隔を広げ、綴じられるシート束の厚さが所定の厚さよりも薄い場合は前記一対の回転部材間のシート束の厚さ方向の間隔を狭めるように前記移動手段を駆動して前記一対の回転部材間のシート束の厚さ方向の間隔を変更することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシート処理装置。
4. 前記一対の回転部材は、シート束の搬送方向に沿って移動可能な支持部材に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のシート処理装置。
5. 前記一対の回転部材は、シート束の搬送方向と直交する幅方向に沿って移動可能な支持部材に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のシート処理装置。
6. シートに画像を形成する画像形成部と、画像が形成された複数枚のシートからなるシート束に凹凸を形成することでシート束を綴じる請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のシート処理装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
7. 綴じられるシート束の厚さに関わるシート情報を入力する入力部を備えたことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 複数枚のシートからなるシート束に凹凸を形成することでシート束を綴じるシート処理装置であって、
   外周部に凹凸部を有する回転部材と、
   シート束に凹凸を形成するために前記回転部材の凹凸部と噛み合う凹凸部を有し、互いの凹凸部が噛み合うように位相を合わせてシート束を挟持して回転する前記回転部材の回転移動をガイドする平板状のガイド部材と、
   前記回転部材と前記ガイド部材のうち少なくとも一方をシート束の厚さ方向に移動させるための移動手段と、
   綴じられるシート束の厚さが厚いほどシート束を挟持する際の前記回転部材と前記ガイド部材のシート束との間のシート束の厚さ方向の間隔が広くなるように、前記移動手段を駆動して前記回転部材と前記ガイド部材との間のシート束の厚さ方向の間隔を変更する制御手段と、
   を有することを特徴とするシート処理装置。
9. 前記制御手段は、綴じられるシート束の厚さに関わるシート情報に基づいて前記移動手段を駆動して前記回転部材と前記ガイド部材との間のシート束の厚さ方向の間隔を変更することを特徴とする請求項８に記載のシート処理装置。
10. 前記回転部材及び前記ガイド部材は、それぞれ、第１の凹凸部と、前記第１の凹凸部とは凹部と凸部の間の高低差が異なる第２の凹凸部を有し、同じ高低差の凹凸部同士が噛み合ってシート束を綴じることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のシート処理装置。
11. 前記制御手段は、綴じられるシート束の厚さが予め設定した所定の厚さよりも厚い場合は前記回転部材と前記ガイド部材との間のシート束の厚さ方向の間隔を広げ、綴じられるシート束の厚さが予め設定した所定の厚さよりも薄い場合は前記回転部材と前記ガイド部材との間のシート束の厚さ方向の間隔を狭めるように前記移動手段を駆動して前記回転部材と前記ガイド部材との間のシート束の厚さ方向の間隔を変更することを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載のシート処理装置。
12. 前記回転部材は、シート束の搬送方向に沿って移動可能な支持部材に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれか１項に記載のシート処理装置。
13. 前記回転部材は、シート束の搬送方向と直交する幅方向に沿って移動可能な支持部材に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれか１項に記載のシート処理装置。
14. シートに画像を形成する画像形成部と、画像が形成された複数枚のシートからなるシート束に凹凸を形成することでシート束を綴じる請求項８乃至請求項１３のいずれか１項に記載のシート処理装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
15. シートに画像を形成する画像形成部と、綴じられるシート束の厚さに関わるシート情報を入力する入力部と、画像が形成された複数枚のシートからなるシート束に凹凸を形成することでシート束を綴じる請求項９に記載のシート処理装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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