JP6232704B2 - シート処理装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、シート処理装置及び画像形成システムに係り、特に用紙、転写紙、シートなどのシート状記録媒体（以下、本明細書では、特許請求の範囲を含め「シート」と称する。）に対して綴じ処理を実行するシート処理装置、このシート処理装置と、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらのうち少なくとも２つの機能を複合して有するデジタル複合機などの画像形成装置とを備えた画像形成システムに関する。

複写機、プリンタあるいはデジタル複合機（MFP:Multi Function Peripheral）などの画像形成装置で画像が形成された後、装置外に排出されたシートを集積トレイに一旦集積し、整合した後、金属針を使用するステープラで綴じ処理をするシート後処理装置、所謂フィニッシャが広く知られている。

一方、昨今では、環境問題の観点でプリント済みシートをリサイクルすることが求められている。そこで、前記シート後処理装置のようにステープルで綴じられた冊子をリサイクルしようとすると、シートを綴じている金属針を取り除き、シートと金属針を分別して回収する必要がある。この回収のためには、金属針をシート束から取り外さなければならず、非常に手間がかかる。また、金属針に関しては、使用後、廃棄されるので、資源の無駄にもなっていた。

他方、金属針で綴じ処理を行わず、重ね合わせたシートを歯型によって加圧し、絞りを加え（所謂エンボス加工を施し）てシートの繊維同士を絡ませ、シート同士を結合する綴じ具、あるいは半抜き加工、切曲げ、切り曲げてさらに穴に通すなどの綴じ方の綴じ具を使用するハンドステープラも知られている。この種の綴じ具では、サプライ消費を抑制し、リサイクルも容易となり、さらには、金属針を使用していないのでそのままシュレッダにかけられるなどの利点があり、省資源に大きく効果を発揮する。

このようなエンボス加工によってシート束を綴じる装置として、例えば特開２０１０−１８４７６９号公報（特許文献１）に記載の発明が公知である。この発明は、シート束の厚さに応じた綴じ処理を簡単な構成で実現するため、複数枚のシートからなるシート束に厚さ方向の凹凸を形成することによってシート束を綴じるシート綴じ装置において、シート束の厚さ方向に移動可能に設けられ、シート束を挟持してシート束に厚さ方向の凹凸を形成する一対の歯型部材を有し、凹凸形成時における一対の歯型部材のシート束の厚さ方向の間隔を、綴じられるシート束の厚さに応じて、シート束の厚さが厚いときには広くし、厚さが薄いときには狭くすることを特徴とするものである。

このように引用文献１記載の発明では、シート束の一部をエンボス加工し、該エンボス部で隣り合うシート間の摩擦力によってシート束を綴じるようになっている。この摩擦力は、重ね合わせたシートを綴じ具である一対の歯型（圧着型）によって加圧し、絞りを加えることによりシートの繊維同士を絡ませることにより発生する。その際、前記歯型は凸部を有することから、シートがこの綴じ具の部分に搬送されてくる際に、この凸部にシートが引っ掛かり、綴じ不良及び／又はシートジャムが発生することがあった。そこで、これらの綴じ不良あるいはシートジャムを防ぐために、何らかのガイド部材を設ける必要があった。そして、このガイド部材の付設は、装置の大型化及びコストアップを招く結果となっていた。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、装置の大型化及びコストアップを招くことなく綴じ不良及びシートジャムの発生を防止することにある。

前記課題を解決するため、本発明の一態様は、一側と他側に複数の凸部を有し、互いに噛み合うことによってシートを綴じるシート綴じ手段を備えたシート処理装置であって、前記複数の凸部のうち少なくとも前記シートと対向する凸部は、前記シートと対向する傾斜部を有し、前記シートの移動方向に対して前記シートと対向する凸部の前記傾斜部とのなす角は４５度以下に形成されていることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、装置の大型化及びコストアップを招くことなく綴じ不良及びシートジャムの発生を防止することができる。なお、前記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明で明らかにされる。

本発明の実施形態に係る画像形成システムの２つの態様を示す図である。 図１におけるシート後処理装置の平面図である。 図１におけるシート後処理装置の正面図である。 図３における分岐爪がシート搬送状態であるときの分岐爪を中心とするシート後処理装置の要部を示す図である。 図３における分岐爪がシートをスイッチバックさせるとき分岐爪を中心とするシート後処理装置の要部を示す図である。 綴じ具の非綴じ時の状態を示す図である。 図６の綴じ具の綴じ時の状態を示す図である。 シート後処理装置でオンライン綴じを行う場合のイニシャル動作完了時の状態を示す動作説明図である。 図８の状態から１枚目のシートが画像形成装置より排紙され、シート後処理装置に搬入された直後の状態を示す動作説明図である。 図９の状態からシート後端が入口ローラのニップから離脱して分岐路を超えたときの状態を示す動作説明図である。 図１０の状態からシートをスイッチバックしてシートの搬送方向を整合するときの状態を示す動作説明図である。 図１１の状態から分岐路に１枚目のシートを待機させ、次の２枚目のシートを搬入するときの状態を示す動作説明図である。 図１２の状態から２枚目のシートが搬入されてきたときの状態を示す動作説明図である。 図１３の状態から最終紙を整合してシート束を形成したときの状態を示す動作説明図である。 図１４の状態から綴じ動作時を行うときの状態を示す動作説明図である。 図１５の状態からシート束を排紙するときの状態を示す動作説明図である。 実施例１における綴じ具と搬送されてくるシートの関係を示す平面図である。 図１７の正面図である。 実施例２における綴じ具と搬送されてくるシートの関係を示す平面図である。 図１９の正面図である。 実施例３における綴じ具と搬送されてくるシートの関係を示す平面図である。 図２１における凸部の斜視図である。 図２１の正面図である。 実施例４における綴じ具と搬送されてくるシートの関係を示す平面図である。 図２４における凸部の正面図である。 図２４の正面図である。

本発明は、綴じ具の歯型凸部の傾斜面の角度を、シート搬入方向に対し予め設定された角度以下の緩やかな角度とすることにより、シート先端が歯形凸部に突き当たったとしても、引っ掛かることなく、搬送されるようにしたことを特徴とする。以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施形態に係る画像形成システムの２つの態様を示す図である。本実施形態に係る画像形成システム１００は、画像形成装置１０１とシート処理装置としてのシート後処理装置（フィニッシャ）２０１とからなる。シート後処理装置２０１は、綴じ装置が画像形成装置１０１からシートを排出するシート搬送路内に設けられた所謂搬送路綴じ装置である。図１（ａ）は、画像形成装置１０１の搬送路内に設置された態様を、図１（ｂ）は搬送路外に設置された態様をそれぞれ示す。このシート後処理装置２０１は、搬送路内でシートを重ね合わせ整合する整合機能と、整合されたシート束を搬送路内で綴じる綴じ機能とを備えている。図１（ａ）の態様は画像形成装置１０１の胴内で後処理することから胴内処理装置とも呼ばれている。このように本実施形態に係るシート後処理装置２０１は小型で、画像形成装置１０１の形態に応じて胴内でも側面でも簡単に取り付け、あるいは配置することが可能である。

画像形成装置１０１は、画像処理部及び給紙部を含む画像形成エンジン部１０２と、画像読み取って画像データに変換する読み取りエンジン部１０３と、読み取りエンジン部１０３に読み取る原稿を自動的に送り込む自動原稿給送装置（ＡＤＦ）１０４を備えている。図１（ａ）の態様では、画像形成後のシートの排出が画像形成装置１０１の胴内に排紙部が設けられ、図１（ｂ）の態様では、画像形成後のシートは画像形成装置１０１の外部に排紙部が設けられる。

図２は図１におけるシート後処理装置２０１の平面図、図３は正面図である。図２及び図３において、シート後処理装置２０１は、シート搬送路２４０に沿って入口側から入口センサ２０２、入口ローラ２０３、分岐爪２０４、綴じ具２１０及び排紙ローラ２０５を備えている。入口センサ２０２は、画像形成装置１０１の排紙ローラ１０２から排紙され、シート後処理装置２０１に搬入されたシートの先端、後端及びシートの有無を検知する。入口センサ２０２としては、例えば反射型の光センサが使用される。なお、反射型の光センサに代えて透過型の光センサを使用することもできる。入口ローラ２０３は、シート後処理装置２０１の入口に位置し、画像形成装置１０１の排紙ローラ１０２によって排紙されるシートを受け取り、綴じ具（ステープル装置）２１０内に搬入する機能を有する。また、後述するが、停止、回転、搬送量を制御可能な駆動源（駆動モータ）と、この駆動源を制御するＣＰＵ（不図示）も備えている。入口ローラ２０３は対となるローラとのニップに画像形成装置１０１側から搬送されてきたシートの先端部を突き当て、スキュー補正も行う。

入口ローラ２０３の後段には分岐爪２０４が配置されている。分岐爪２０４はシート後端を分岐路２４１に導くために設けられている。この場合には、シート後端が分岐爪２０４を越えた後、分岐爪２０４は図３において時計回り方向に回転し、シートを搬入方向と逆の方向に搬送する。これにより、シート後端側は分岐路２４１側に導かれる。分岐爪２０４は後述するが、ソレノイドによって駆動され、揺動動作を行う。なお、ソレノイドに代えてモータとすることもできる。分岐爪２０４は図３において反時計回り方向に駆動され、回転したとき、分岐路２４１の搬送面にシートあるいはシート束を押圧することが可能である。これにより分岐爪２０４はシートあるいはシート束を分岐路２４１で固定することができる。

排紙ローラ２０５はシート後処理装置２０１のシート搬送路２４０の最後段の出口直前に位置し、シートの搬送、シフト、排出を行う機能を有する。また、入口ローラ２０３と同様に排紙ローラ２０５の停止、回転、搬送量を制御可能な駆動源（駆動モータ）を備え、この駆動源は図示しない前記ＣＰＵによって制御される。排紙ローラ２０５のシフトはシフト機構２０５Ｍによって行われる。シフト機構２０５Ｍは、シフトリンク２０６、シフトカム２０７、シフトカムスタッド２０８及びシフトホームポジションセンサ２０９からなる。

シフトリンク２０６は排紙ローラ２０５の軸端２０５ａに設けられ、シフトの移動力を受ける。シフトカム２０７はシフトカムスタッド２０８を有し、回転をする円盤状の部品であり、この部品の回転によってシフトカムスタッド２０８を介しシフトリンク長穴部２０７ａに移動可能に挿入された排紙ローラ２０５をシート搬送方向と直交する方向に移動させる。この移動が所謂シフトである。シフトカムスタッド２０８はシフトリンク長穴部２０７ａと連動し、シフトカム２０７の回転運動を排紙ローラ２０５の軸方向の直動運動に変換する機能を有する。シフトホームポジションセンサ２０９はシフトリンク２０６の位置を検出し、シフトホームポジションセンサ２０９で検出した位置をホームポジションとし、このホームポジションを基準にシフトカム２０７の回転制御を実行する。この制御は前記ＣＰＵによって実行される。

綴じ具２１０は、シート端検知センサ２２０、綴じ具ホームポジションセンサ２２１及び綴じ具移動のためのガイドレール２３０を備えている。綴じ具２１０は、シート束ＰＢ（後述の実施例におけるシート束２７２に同じ）を綴じる機構で、所謂ステープラと称されるものである。本実施形態では一対の歯型２６１で挟み込み、加圧することによってシートを変形させ、シートの繊維を絡めて綴じる機能を備えたものである。この種の綴じは圧着綴じとも称される。この綴じ方式の他に、半抜き加工、切曲げ、切り曲げてさらに穴に通すなどの綴じ方の綴じ具を使用するハンドステープラも知られている。いずれにしてもサプライ消費を抑制し、あるいはリサイクルし易くし、そのままシュレッダにかけられるなどのことから省資源に大きく貢献する。そのため、シート後処理装置、所謂フィニッシャにおいても、金属針を使わず、圧着綴じのようにシート単体で綴じ処理が可能なステープラの搭載が望まれている。

なお、圧着綴じを行うハンドステープラとしては、例えば実公昭３６−１３２０６号公報に開示された綴じ具が公知であり、切り曲げてさらに穴に通して綴じるハンドステープラとしては、例えば実公昭３７−７２０８号公報に開示された綴じ具が公知である。

シート端検知センサ２２０はシートの側端を検出するセンサで、シートを揃えるときに、このセンサ検知位置を基準に揃える。綴じ具ホームポジションセンサ２２１はシート幅方向に移動可能な綴じ具の位置を検出するセンサで、最大サイズのシートが搬送されても邪魔にならない位置に綴じ具２１０が位置するポジションをホームポジションとし、その位置を検出する。ガイドレール２３０は綴じ具２１０がシート幅方向に安定して移動可能なように、その綴じ具２１０の移動をガイドするレールである。ガイドレール２３０は、綴じ具２１０がホームポジションから最小シートサイズのシートを綴じることができる位置までシート後処理装置２０１のシート搬送路２４０のシート搬送方向に直交する方向に移動可能なように設置されている。なお、綴じ具２１０は図示しない駆動モータを含む移動機構によってガイドレール２３０に沿って移動する。

シート搬送路２４０は受け入れたシートを搬送し、排出する搬送経路であって、シート後処理装置２０１の入口側から出口側まで貫通している。分岐路２４１はシートを反転搬送して（スイッチバックさせて）後端側から搬入される搬送路であり、シート搬送路２４０から分岐している。分岐路２４１はシートを重ね合わせて整合するために設けられ、集積手段として機能する。突き当て面２４２は、分岐路２４１の末端に設けられ、シート後端を突き当て整合する基準面である。歯型２６１は、本実施形態では一対の凹凸が噛み合うような形状の加圧挟持材であり、シート束ＰＢを挟み込んで加圧し、圧着綴じを行う機能を有する。

図４及び図５は分岐爪２０４を中心とするシート後処理装置２０１の要部を示す図である。図４は分岐爪２０４がシート搬送にあるときの、図５はシートをスイッチバックさせるときの関連機構の詳細をそれぞれ示す。分岐爪２０４は、シートの搬送経路をシート搬送路２４０と分岐路２４１のいずれかに切り換えるために支軸２０４ｂに関して予め設定された角度範囲で揺動可能に設けられている。分岐爪２０４は図中の右側より受け入れたシートが抵抗なく下流側に搬送できる位置、すなわち図４の位置がホームポジションとなっており、スプリング２５１により常時図示反時計回り方向に弾性的に加圧されている。

スプリング２５１は分岐爪可動レバー部２０４ａに掛けられ、分岐爪可動レバー部２０４ａには分岐ソレノイド２５０のプランジャが連結されている。なお、分岐搬送路２４１と分岐爪２０４は、図５の状態でシートが分岐搬送路２４１に搬送された後、図４の状態になると、分岐搬送路２４１内にあるシートを挟持状態で保持することができる。搬送経路の切り換えは、分岐ソレノイド２５０のＯＮ／ＯＦＦによって行われる。すなわち、分岐ソレノイド２５０をＯＮすると、分岐爪２０４は図５において矢印Ｒ１方向に回転し、シート搬送路２４０を閉鎖し分岐路２４１を開放することにより、分岐路２４１にシートを導くことができる。

図６及び図７は本実施形態に係る綴じ具２１０の詳細を示す図である。綴じ具２１０は、歯型２６１、加圧レバー２６２、リンク群２６３、駆動モータ２６５、偏心カム２６６及びカムホームポジションセンサ２６７を構成要素として含んでいる。歯型２６１は上下対となり噛み合う形状の加圧部材である。この歯型２６１は複数に組み合わせたリンク群２６３の作動端に位置し、動作端である加圧レバー２６２の加圧及び加圧解除動作によって接離する。

加圧レバー２６２は、回転する偏心カム２６６によって回動する。この偏心カム２６６は駆動モータ２６５より駆動力を与えられて回転し、カムホームポジションセンサ２６７の検知情報に基づいてカムの回転位置が制御される。回転位置は偏心カム２６６の回転軸２６６ａとカム表面との距離を規定し、この距離に基づいて加圧レバー２６２の押圧量が決まる。カムホームポジションセンサ２６７が偏心カム２６６の被検知対象であるフィラー２６６ｂを検知した位置がホームポジションである。図６に示すように、偏心カム２６６の回転位置がホームポジションにあるとき、歯型２６１は開いた状態となっている。この状態では、綴じ処理は不能であり、シート束の受け入れが可能な状態である。

シート束を綴じる場合には、図６に示した歯型２６１が開いた状態で、歯型２６１間にシート束を挿入し、駆動モータ２６５を回転させる。駆動モータ２６５が回転を開始すると、偏心カム２６６は図７中矢印Ｒ２方向へ回転する。この回転に応じて、偏心カム２６６のカム面が変位し、加圧レバー２６２は図中矢印Ｒ３方向に回転する。その回転力は、てこを利用したリンク群を介して力を増し、その作動端の歯型２６１に伝達される。

偏心カム２６６が一定量回転した時点で、上下の歯型２６１は噛み合い、シート束を挟み込み、加圧する。この加圧によってシート束は変形し、隣接した用紙同士の繊維が絡み合い、綴じられる。その後、駆動モータ２６５が逆回転し、カムホームポジションセンサ２６７の検知情報で停止する。これにより、上下の歯型２６１は図６の状態に戻り、シート束を移動させることが可能な状態となる。また、加圧レバー２６２はバネ性を有しており、過負荷が加わったときは撓んで、その過負荷を逃がすようになっている。

図８ないし図１６はシート後処理装置２０１の綴じ具２１０によるオンライン綴じの綴じ動作を示す動作説明図である。なお、各図において（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。また、本実施形態でオンライン綴じとは、図１に示すように画像形成装置１０１の排紙口にシート後処理装置２０１を設置し、画像形成装置１０１で画像形成されたシートをシート後処理装置２０１に連続的に受け入れて整合し、綴じ処理を行うことを言う。これに対して後述のマニュアル綴じとは、画像形成装置１０１から印字出力されたシート若しくは別途印字出力されたシートをシート後処理装置１０１の綴じ具２１０で綴じるものである。マニュアル綴じは画像形成装置１０１の排紙から一連の動作で綴じるものでないので、オフライン綴じに含まれる。

図８はオンライン綴じ動作のイニシャル動作完了時の状態を示す図である。画像形成装置１０１から画像形成されたシートの出力が開始されると、各部はホームポジションに移動し、イニシャル処理（動作）を完了する。図８はこのときの状態を示す。

図９は画像形成装置１０１から１枚目のシートＰ１が排紙され、シート後処理装置２０１に搬入された直後の状態を示す図である。画像形成装置１０１から１枚目のシートＰ１がシート後処理装置２０１に搬入される前に、シート後処理装置２０１のＣＰＵは画像形成装置１０１のＣＰＵから用紙処理の制御モードに関するモード情報とシート情報を受け取り、その情報に基づき、受け入れ待機状態になる。

制御モードには、ストレートモード、シフトモード及び綴じモードの３つのモードが設定されている。ストレートモードにおいては、受け入れ待機状態で入口ローラ２０３及び排紙ローラ２０５はシート搬送方向に回転を開始し、シートＰ１，・・・Ｐｎが順次搬送され、排出されて最終紙Ｐｎが排出された後、入口ローラ２０３及び排紙ローラ２０５は停止する。なお、ｎは２以上の正の整数である。

シフトモードにおいては、受け入れ待機状態で入口ローラ２０３及び排紙ローラ２０５は搬送方向に回転を開始する。シフト排紙動作は、１枚目のシートＰ１を受け入れて搬送し、１枚目のシートＰ１の後端が入口ローラ２０３を抜けたところで、シフトカム２０７が一定量回転し排紙ローラ２０５が軸方向に移動する。このとき１枚目のシートＰ１も排紙ローラ２０５の移動と共に移動する。また、１枚目のシートＰ１が排出されると、シフトカム２０７が回転してホームポジションに復帰し、次の２枚目のシートＰ２の搬入に備える。この排紙ローラ２０５のシフト動作を同じ部のｎ枚目（最終）のシートＰｎの排出が完了するまで繰り返す。これにより、１部（１冊）分のシート束ＰＢが一方にシフトした状態で排紙され、積層される。次の部の１枚目のシート１Ｐが搬入された場合、シフトカム２０７は前の部とは逆方向に回転し、シートＰ１は前の部とは逆側に移動し、排出される。

綴じモードにおいては、受け入れ待機状態で入口ローラ２０３は停止しており、排紙ローラ２０５が搬送方向に回転を開始する。また、綴じ具２１０はシート幅より一定量退避した待機位置に移動して待機する。この場合、入口ローラ２０３はレジストローラとしても機能する。すなわち、１枚目のシートＰ１がシート後処理装置２０１に搬入され、シート先端は入口センサ２０２により検知され、さらに入口ローラ２０３のニップに突き当たる。そして、１枚目のシートＰ１は、突き当たった位置からさらに一定量の撓みを生じさせる距離だけ画像形成装置１０１の排紙ローラ１０２によって搬送される。前記距離搬送された後、入口ローラ２０３の回転が開始される。これにより１枚目のシートＰ１のスキュー補正が行われる。図９（ａ）及び（ｂ）はこのときの状態を示す。

図１０はシート後端が入口ローラ２０３のニップから離脱して分岐路２４１を超えたときの状態を示す図である。１枚目のシートＰ１の搬送量は、シート後端の入口センサ２０２による検知情報に基づいてカウントされ、シート搬送位置の位置情報はＣＰＵ２０１ａによって把握されている。シート後端が入口ローラ２０３のニップを通過したら、入口ローラ２０３は次の２枚目のシートＰ２の受け入れのために回転を停止する。それと同じタイミングでシフトカム２０７が図１０の矢印Ｒ４方向（図示時計回り方向）に回転し、１枚目のシートＰ１をニップした状態で排紙ローラ２０５は軸方向に移動を開始する。これにより１枚目のシートＰ１は図１０において矢印Ｄ１方向に斜行しながら搬送される。その後、綴じ具２１０に併設又は組み込まれたシート端検知センサ２２０がシートＰの側端部を検知すると、シフトカム２０７は停止し、次いで逆転し、シート端検知センサ２２０がシートＰの非検知状態でシフトカム２０７は停止する。そして、前記動作が完了し、シート後端が分岐爪２０４先端を通過した所定の位置で排紙ローラ２０５は停止する。

図１１はシートＰ１をスイッチバックしてシートＰ１の搬送方向を整合するときの状態を示す図である。図１０の状態から分岐爪２０４を図示矢印Ｒ５方向に回転させ、搬送経路を分岐路２４１に切り換えた後、排紙ローラ２０５を逆回転させる。これにより１枚目のシートＰ１は矢印Ｄ２方向にスイッチバックされ、シート後端が分岐路２４１に搬入され、さらに、突き当て面２４２に突き当てられる。このシート後端の突き当てによりシート後端は突き当て面２４２を基準に揃えられる。１枚目のシートＰ１が揃えられると、排紙ローラ２０５は停止する。このとき、排紙ローラ２０５は１枚目のシートＰ１が突き当て面２４２に突き当たるとスリップし、搬送力が付与されないようになっている。すなわち、１枚目のシートＰ１がスイッチバックして突き当て面２４２に突き当たり、シート後端が突き当て面２４２を基準に揃えられると、それ以上、搬送されてシートが座屈しないように設定されている。

図１２は分岐路２４１に１枚目のシートＰ１を待機させ、次の２枚目のシートＰ２を搬入するときの状態を示す図である。先行の１枚目のシートＰ１が突き当て面２４２を基準に揃えられた後、分岐爪２０４を図示矢印Ｒ６方向に回転させる。これにより分岐路２４１に位置しているシート後端を分岐爪２０４の下面である接触面２０４ｃが分岐路２４１の表面に強力に押さえ付け、動かない状態にして待機する。後行の２枚目のシートＰ２が画像形成装置１０１から搬入されてくると、先行の１枚目のシートＰ１と同様に入口ローラ２０３でスキュー補正を行う。次いで、入口ローラ２０３の回転が開始するのと同時に排紙ローラ２０５も搬送方向に回転を開始する。

図１３は２枚目のシートＰ２が搬入されてきたときの状態を示す図である。図１２の状態から２枚目のシートＰ２、さらに３枚目以降のシートＰ３，・・・，Ｐｎが搬送されてきたときも、図１０及び図１１に示した動作を実行し、順次、画像形成装置１０１から搬送されてくるシートを予め設定した位置に移動させて重ね合わせ、整合状態のシート束ＰＢをシート搬送路２４０内にスタック（集積）する。

図１４は最終紙Ｐｎを整合してシート束ＰＢを形成したときの状態を示す図である。最終紙Ｐｎを整合状態のシート束ＰＢとして動作完了したら、排紙ローラ２０５を一定量搬送方向に回転させ停止する。この動作でシート後端を突き当て面２４２に突き当てたときに発生した撓みを解消させる。その後、分岐爪２０４を図示矢印Ｒ５方向に回転させ、接触面２０４ｃを分岐路２４１から離間させることによりシート束ＰＢへの加圧力を開放する。これによりシート束ＰＢは分岐爪２０４による拘束力が解除され、排紙ローラ２０５による搬送が可能となる。

図１５は綴じ動作時の状態を示す図である。図１４の状態から排紙ローラ２０５を搬送方向に回転させ、綴じ具２１０の歯型２６１の位置とシート束ＰＢの綴じ位置が一致する距離分シート束ＰＢを搬送し、その位置で停止させる。これによりシート束ＰＢの搬送方向の加工位置が歯型２６１の搬送方向の位置と合致する。そして、綴じ具２１０を綴じ具２１０の歯型２６１の位置とシートの加工位置が一致する距離分だけ図示矢印Ｄ３方向に移動させ、停止する。これによりシート束ＰＢの幅方向の加工位置が歯型２６１の位置と搬送方向及び幅方向で合致することになる。このとき、分岐爪２０４は図示矢印Ｒ６方向に回転し、シート受け入れ状態に復帰する。その後、駆動モータ２６５をＯＮし、歯型２６１によってシート束ＰＢを加圧し、絞ることによって圧着綴じを行う。なお、本実施形態では、圧着綴じを行う綴じ具２１０を使用した例を例示しているが、半抜き加工、切曲げ、切り曲げてさらに穴に通すなどの綴じ方の綴じ具を使用してもよいことは言うまでもない。

図１６はシート束ＰＢを排紙するときの状態を示す図である。図１５に示したようにして綴じられたシート束ＰＢは、排紙ローラ２０５の回転により排出される。シート束ＰＢが排出され後、シフトカム２０７を矢印Ｒ７方向に回転させ、ホームポジション（図８の位置）に復帰させる。これと並行して綴じ具２１０を図示矢印Ｄ４方向に移動させ、ホームポジション（図８の位置）に復帰させる。これにより、１部（１冊）のシート束ＰＢの整合動作を綴じ動作が完了する。次の部がある場合には、図８から図１６の動作を繰り返し、同様にして圧着綴じされた一部のシート束ＰＢを作成する。

図１７及び図１８は実施例１における綴じ具２１０とシートＰとの関係を示す説明図である。図１７は綴じ具２１０と搬送されてくるシートＰを示す平面図、図１８は図１７の正面図である。

綴じ具２１０は上下対となっており、下側と上側にそれぞれ互いに噛み合う歯型が設けられている。図１７及び図１８では、綴じ具２１０の下側の歯型部３００が図示されている。前記歯型部３００は、シートＰの搬送方向（シート搬送方向：矢印Ｄ５方向）に対して平行な４条の凸部３００ａを備えている。凸部３００ａは底面が長方形の四角錐台からなり、長方形の長手方向がシート搬送方向Ｄ５と平行になっている。図示しないが、図１に示すように綴じ具２１０の上側部分は、前記凸部３００ａとシート束ＳＢを挟んで噛み合うことのできる凹部形状となっている。これにより凹凸形状でエンボス加工が可能となり、金属針を使用しない圧着綴じが行われる。

凸部３００ａは短手方向（短辺）と長手方向（長辺）にそれぞれ第１及び第２の傾斜面３００ａ１，３００ａ２を備え、図１８に示すようにシート搬送方向Ｄ５に対する傾斜面（シートの搬送方向先端部と対向する傾斜面。以下、同様。）３００ａ１の歯型部３００のベース面３００ａ３に対する角度θは４５度以下（θ≦４５°）となっている。すなわち、凸部３００ａの第１の傾斜面３００ａ１は、シート搬送方向Ｄ５に対し、４５度以下の傾斜を有する構成としている。このように緩やかな傾斜面とすることによってシートＰが綴じ具２１０を通過する際に、この歯型部３００に引っ掛かるような不具合の発生を防ぐことができる。また、このような不具合の発生を防ぐことができることから、シートジャムの発生も防止することが可能となる。

図１９及び図２０は実施例２における綴じ具２１０とシートＰとの関係を示す説明図である。図１９は綴じ具２１０と搬送されてくるシートＰを示す平面図、図２０は図１９の正面図である。

実施例２は実施例１の凸部３００ａをシートＰの搬送方向に対して垂直に配置した例である。実施例２に係る歯型部３００の凸部３００ｂは、実施例１に示した凸部３００ａと同一の形状であり、単に配置した方向が異なるだけである。したがって、実施例１と同様に歯型部３００は、第１及び第２の傾斜面３００ｂ１，３００ｂ２を備え、シートＰの搬送方向Ｄ５に対する第２の傾斜面３００ｂ２の歯型部３００のベース面３００ｂ３面に対する角度θは４５度以下（θ≦４５°）となっている。

この実施例２においても、シート搬送方向Ｄ５に対する傾斜面３００ｂ２を緩やかな傾斜面とすることによってシートＰが綴じ具２１０を通過する際に、この歯型部３００に引っ掛かるような不具合の発生を防ぐことができる。また、このような不具合の発生を防ぐことができることから、シートジャムの発生も防止することが可能となる。

その他、特に説明しない各部は実施例１と同様に構成され、同様に機能する。

図２１ないし図２３は実施例３における綴じ具２１０とシートＰとの関係を示す説明図である。図２１は綴じ具２１０と搬送されてくるシートＰを示す平面図、図２２は図２１における凸部の斜視図、図２３は図２１の正面図である。

実施例３は実施例１における歯型部３００の凸部３００ａを図２２に示す凸部３００ｃに変更し、凸部３００ｃの短辺をつなぐ線３００ｃ６とシート搬送方向Ｄ５とのなす角ηを４５度とし、凸部３００ｃの長辺側と短辺側をそれぞれシート搬送方向に対して４５度傾けた例である。また、実施例３における凸部３００ｃは、第１及び第２の傾斜面３００ｃ１，３００ｃ２の傾斜角が実施例１の第１及び第２の傾斜面３００ａ１，３００ａ２から変更されている。

すなわち、実施例３では、ベース面３００ｃ３に対する短辺側の第１の傾斜面３００ｃ１の傾斜角θ１（以下、第１の傾斜角と称す。）は歯型部３００のベース面３００ｃ３に対して４５度以上、８０°以下（４５°≦θ１≦８０°）の角度に設定されている。また、長辺側の第２の傾斜面３００ｃ２のベース面３００ｃ３に対する傾斜角θ２（以下、第２の傾斜角θ２と称す。）は、第１及び第２の傾斜面３００ｃ１，３００ｃ２が交わることにより形成される稜３００ｃ４のベース面３００ｃ３に対する傾斜度θ３（以下、第３の傾斜角と称す。）が４５度以下、（θ３≦４５°）となる角度に設定されている。この第３の傾斜角θ３は、後述するが図２３に示すように図２１を正面から見たときにも４５度以下となる。

前記第２傾斜角θ２は、第１の傾斜角θ１が決まれば、第３の傾斜角θ３を想定することにより所定の範囲の角度に相対的に決まるものであることから、これら第１ないし第３の傾斜角θ１，θ２，θ３は相対的なものである。そこで、これら三者の関係を予め求めておき、第１の傾斜角θ１を決定したときに、第２及び第３の傾斜角θ２，θ３の関係から選択すればよい。

なお、第１の傾斜角θ１は、４５度以上になると綴じ強さが大きくなる場合があることから、４５度よりもなるべく大きくとりたいが、第１の傾斜角θ１を大きくとると第２の傾斜角θ２を小さくする必要があるので最大８０°程度が限界である。他方、第２の傾斜角θ２が小さくなると、その分長手方向の傾斜面３００ｃ２における綴じ強さが弱くなる。また、綴じ強さは歯型部３００の凸部３００ｃの大きさ（長手方向と短手方向の寸法、凸部の高さ等）によっても異なり、シートＰのシート厚によっても異なることから、これらの要素を変数として実験的に前記各傾斜角と綴じ強さの関係を求め、求められた角度から適切な角度を選択することが好ましい。

この実施例３では、図２１に示すようにシートＰが綴じ具２１０方向に搬送されてくる。綴じ具２１０には歯型部３００が設けられ、歯型部３００には、シートＰの搬送方向（矢印Ｐ方向）に対して前記なす角η＝４５度の傾きを持った４個の凸部３００ｃが設けられている。

凸部３００ｃは、図２２に示すように短手方向の傾斜面３００ｃ１のベース面３００ｂ３面に対する傾斜角θ１が前述のように４５°≦θ１≦８０°の範囲の中で選択され、長手方向の傾斜面３００ｃ２のベース面３００ｂ３に対する傾斜角θ２は前記稜３００ｃ４の角度ηが４５度以下になる角度が選択される。

図２３は図２１を正面側から見た図であり、凸部３００ｃの短手方向の傾斜面３００ｃ１の傾きは４５度以上、８０°未満であったが、歯型３００の凸部３００ｃの長手方向をシートＰ搬送方向に対して斜め４５度に配置しているため、実際のシート搬送に対しては、シートＰの搬送方向先端と対向する稜３００ｃ４の角度θ３は、シートＰの搬送方向（矢印Ｄ５方向）と直交する方向から見ると、４５度以下となっている。

このように、凸部３００ｃをシート搬送方向に対し、斜めに配置する場合は、凸部３００ｃの短手方向の傾斜面３００ｃ１自体の傾きは急峻であっても、シート搬送方向に対しては、緩やかな傾斜構成となり、シート搬送時に、シートがこの歯型部３００の凸部３００ｃに引っ掛かる不具合の発生を防止しつつ、シートの綴じ強さを増すことが可能となる。

その他、特に説明しない各部は実施例１又は２と同様に構成され、同様に機能する。

図２４ないし図２６は実施例４における綴じ具２１０と搬送されてくるシートＰとの関係を示す説明図である。図２４は綴じ具２１０とシートＰの関係を示す平面図、図２５は図２４における凸部の正面図、図２６は図２４の正面図である。

実施例４は実施例２における凸部３００ｂをシートＰの搬送方向（矢印Ｄ５方向）に対して垂直に配置した例である。実施例４における凸部３００ｄでは、実施例２における凸部３００ｂのシート搬送方向の上流側（シート搬送方向と対向する側）の傾斜面３００ｄ２のベース面３００ｄ４に対する傾斜角θ４を４５度以下に、シート搬送方向の下流側の傾斜面３００ｄ３のベース面３００ｄ４に対する傾斜角θ５を４５度以上に設定した。短手方向の傾斜面３００ｄ１も同様に傾斜角を４５度以上に設定した。その他の各部は実施例２と同様である。

この実施例４においても、シートＰの搬送方向Ｄ５に対する傾斜面３００ｄ２を緩やかな傾斜面（４５度以下）とすることによってシートＰが綴じ具２１０を通過する際に、この歯型部３００に引っ掛かるような不具合の発生を防ぐことができる。一方、他の傾斜面３００ｄ１，３００ｄ３の傾斜角は急峻な角度に設定している（４５度以上）。この場合も、実施例３と同様に最大８０°程度が好ましい。これにより、急峻な角度で圧着綴じが行える。

本実施例では、４本の凸部３００ｄの全てについてシート搬送上流側の傾斜面の角度θ４を４５度以下としているが、すくなくともシート搬送方向に対して最上流側に位置する凸部３００ｄのみ、シート搬送上流側の傾斜面の角度θ４を４５度以下とすることにより、歯型部３００のシート用紙の引っ掛かりは防ぎながら、さらに用紙の綴じ強さを増すことが可能となる。

その他、特に説明しない各部は実施例１及び２と同様に構成され、同様に機能する。

なお、各実施例において、傾斜面の角度は、当該傾斜面の底辺と直交する方向に断面したときのベース面とのなす角に等しい。

以上のように、本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
（１）重ね合わされた複数枚のシートＰからなるシート束ＰＢを複数の凸部３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄと、この凸部と噛み合う複数の凹部とを有する歯型２６１の間に挿入し、前記歯型２６１を加圧して凸部と凹部との間でシート束ＰＢを加圧変形させて綴じるシート綴じ具２１０を備え、凸部３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄのシート搬送方向Ｄ５に対する傾斜面３００ａ１，３００ｂ１，３００ｄ１、稜３００ｃ４がシート搬送方向Ｄ５に平行な平面（ベース面３００ａ３，３００ｂ３，３００ｄ４，３００ｃ３）に対して４５度以下の傾斜に形成されているので、シートＰが前記シート搬送方向に対する傾斜面３００ａ１，３００ｂ１，３００ｄ１，３００ｃ４に引っ掛かることなく搬送される。この場合、圧着綴じの機構を変更することなく、歯型２６１の形状あるいは配置を変更するだけでよい。そのため、装置の大型化及びコストアップを招くことなく綴じ不良及びシートジャムの発生を防止することができる。

（２）凸部３００ａが、ベース面３００ａ３から突出し、底面が長方形の四角錐台からなり、凸部３００ａのシート搬送方向Ｄ５に対する傾斜面が、短辺側の傾斜面３００ａ１であるので、綴じ具２１０に進入するシートＰの搬送方向先端部が複数の短辺側の傾斜面３００ａ１に当たったとしても、この傾斜面３００ａ１によってシート先端部が上方に逃げ、引っ掛かることなく搬送される。

（３）凸部３００ｂが、ベース面３００ｂ３から突出し、底面が長方形の四角錐台からなり、凸部３００ｂのシート搬送方向Ｄ５に対する傾斜面が、長辺側の傾斜面３００ｂ２であるので、綴じ具２１０に進入するシートＰの先端部がシート搬送方向最上流の長辺側の傾斜面３００ｂ２に当たったとしても、この傾斜面３００ｂ２によって先端部が上方に逃げ、引っ掛かることなく搬送される。

（４）凸部３００ｃが、ベース３００面ｃ３から突出し、底面が長方形の四角錐台からなり、凸部３００ｃのシート搬送方向Ｄ５に対する部分が、長辺側の傾斜面３００ｃ２と短辺側の傾斜面３００ｃ１が交差した稜３００ｃ４としたので、この稜３００ｃ４にシートＰの先端部が当たったとしてもこの稜３００ｃ４によってシート先端部を上方に逃がすことができる。なお、交差によって形成された稜３００ｃ４をシート搬送方向に対向するように位置させるには、例えば、凸部３００ｃの短手方向をつなぐ線３００ｃ６とシートＰの搬送方向Ｄ５とのなす角ηを４５度とし、凸部３００ｃの長辺側と短辺側をそれぞれシート搬送方向に対して傾けるだけでよいので、簡単に稜３００ｃ４をシート搬送方向に対向する位置に位置させることができる。

（５）長辺側の傾斜面３００ｃ２あるいは短辺側の傾斜面３００ｃ１の一方がベース面３００ｃ３に対して４５度以上、８０度以下の傾斜面に形成されているので、強い圧着力を得ることができる。

（６）傾斜面３００ａ１，３００ｂ２はそれぞれが４５度以下の傾斜角に形成されているのでシート先端が前記傾斜面３００ａ１，３００ｂ２に突き当たった場合、確実に上方に逃げた状態で搬送され、シートジャムを生じることはない。

（７）複数の凸部３００ｄのうち、シート搬送方向最上流の凸部のシート搬送方向に対する斜面３００ｄ２がベース面３００ｄ４に対して４５度以下の傾斜角に形成されているので、シート先端が前記傾斜面３００ｄ２に突き当たった場合、確実に上方に逃げた状態で搬送され、シートジャムを生じることはない。

（８）４５度以下の傾斜角に形成された傾斜面以外の傾斜面が４５度以上の傾斜角を有する傾斜面３００ｄ３を含むように構成すると、４５度以下の傾斜角に形成された傾斜面３００ｄ２でシートジャムの発生を防止し、４５度以上の傾斜角を有する傾斜面３００ｄ３で強い圧着量を得ることができる。

なお、特許請求の範囲におけるシートは本実施形態では符号Ｐに、複数枚のシートはシート束ＰＢに、凸部は歯型２６１の凸部３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄに、凹部は歯型２６１の図示しない凹部に、圧着部は対となる歯型２６１に、シート綴じ手段は綴じ具２１０に、シート処理装置はシート後処理装置２０１に、前記凸部のシート搬送方向と対向する部分は傾斜面３００ａ１，３００ｂ２，３００ｄ２，稜３００ｃ４に、シート搬送方向は矢印Ｄ５方向に、シート搬送方向に平行な面はベース面３００ａ３，３００ｂ３，３００ｃ３，３００ｄ４に、短辺側の傾斜面は符号３００ａ１に、長辺側の傾斜面は符号３００ｂ２に、長辺側の傾斜面３００ｃ２と端面側の傾斜面３００ｃ１が交差した稜線は符号３００ｃ４に、シート搬送方向は矢印Ｄ５方向に、画像形成システムは画像形成装置１０１とシート後処理装置２０１とからなるシステムに、それぞれ対応する。

さらに、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨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全てが本発明の対象となる。前記実施例は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本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。

１００ 画像形成システム
１０１ 画像形成装置
２０１ シート後処理装置（シート処理装置）
２１０ 綴じ具
２６１ 歯型
３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄ 凸部
３００ａ１，３００ｂ１，３００ｃ１ 短辺側の傾斜面
３００ａ２，３００ｂ２，３００ｃ２ 長辺側の傾斜面
３００ａ３，３００ｂ３，３００ｃ３，３００ｄ４ ベース面
３００ｃ４ 稜
Ｄ５ シート搬送方向
Ｐ シート

特開２０１０−１８４７６９号公報

Claims (11)

1. 一側と他側に複数の凸部を有し、互いに噛み合うことによってシートを綴じるシート綴じ手段を備えたシート処理装置であって、
   前記複数の凸部のうち少なくとも前記シートと対向する凸部は、前記シートと対向する傾斜部を有し、
   前記シートの移動方向に対して前記シートと対向する凸部の前記傾斜部とのなす角は４５度以下に形成されていることを特徴とするシート処理装置。
2. 請求項１に記載のシート処理装置であって、
   前記シートを前記シート綴じ手段へ移動させる移動手段を備えたことを特徴とするシート処理装置。
3. 請求項２に記載のシート処理装置であって、
   前記移動手段はローラであることを特徴とするシート処理装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシート処理装置であって、
   前記シートと対向する凸部は、先端に面形状を有する四角錐台であることを特徴とするシート処理装置。
5. 請求項４に記載のシート処理装置であって、
   前記傾斜部は前記四角錐台の短辺側の傾斜面であることを特徴とするシート処理装置。
6. 請求項４に記載のシート処理装置であって、
   前記傾斜部は前記四角錐台の長辺側の傾斜面であることを特徴とするシート処理装置。
7. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシート処理装置であって、
   前記シートと対向する凸部は稜線を有し、前記傾斜部は前記稜線に配置されていることを特徴とするシート処理装置。
8. 請求項７に記載のシート処理装置であって、
   前記稜線は長辺側の傾斜面と短辺側の傾斜面が交差して形成されていることを特徴とするシート処理装置。
9. 請求項８に記載のシート処理装置であって、
   前記長辺側あるいは短辺側の傾斜面の一方が前記移動方向に平行な面に対して４５度以上、８０度以下に形成されていることを特徴とするシート処理装置。
10. 請求項５又は６に記載のシート処理装置であって、
    前記シートの移動方向と対向する側の傾斜面の前記移動方向に平行な面に対する傾斜角である第１の傾斜角と、前記シートの移動方向の下流側の傾斜面の前記移動方向に平行な面に対する傾斜角である第２の傾斜角とは異なり、前記第２の傾斜角は４５度以上、８０度以下であることを特徴とするシート処理装置。
11. シートに画像を形成する画像形成部と、
    前記シートを処理する請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のシート処理装置と、
    を備えていることを特徴とする画像形成システム。