JP6639618B2 - シート処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート処理装置及び画像形成装置に関し、特に綴じ針を使用することなくシートを綴じるものに関する。

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に対し綴じ等の処理を行うシート処理装置を備えたものがある。このような画像形成装置では、シート処理装置によりシート束を綴じる場合、一般的には金属製の綴じ針を用いてシート束を綴じるようにしている。そして、このような綴じ針を用いたステイプル処理は、複数の出力紙をユーザが指定した位置で確実に綴じることができるため、多くのシート処理装置に採用されている。

しかし、金属製の綴じ針を使うステイプル処理は、確実にシート束を綴じることができるが、一度綴じたものを解除するためには、専用の工具を使わなければならない。また、ステイプル処理したシートをシュレッダーにかける際には、綴じ針をはずす作業が必要となり、針綴じされたシート束をリサイクルする場合も綴じ針を取り除き、シートと綴じ針を分別して回収しなければならない。

このため、従来のシート処理装置においては、リサイクル性を重視し、綴じ針を使用することなくシートを綴じるようにしたものが提案されている。このようなシート処理装置としては、例えば山型の上歯と谷型の下歯を備えた綴じ部により、シート束に綴じ処理を施すものがある（特許文献１参照）。

このシート処理装置では、シートを束ねて整合した後、綴じ部の下歯と上歯を噛み合わせてシート束の一部に厚さ方向の凹凸を形成することにより、シート束の重なり合うシートの互いの繊維を絡ませ合うことでシート束を綴じるようにしている。つまり、このシート処理装置では、繊維性のシートを、綴じ針を用いることなく綴じるようにしている。なお、以下、このような綴じ針を用いることなく繊維性のシートの束を綴じる綴じ方を、針無し綴じという。

特開２０１１−２０１６５３号公報

ところで、従来のシート処理装置において、針無し綴じを行う際、針無し綴じを確実に行うためには、上歯と下歯を確実に噛み合わせる必要がある。そして、上歯と下歯を確実に噛み合わせるためには、山型の上歯と谷型の下歯の頂部合わせには高精度が要求される。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、針無し綴じを確実に行うことのできるシート処理装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明のある態様は、第１歯型及び第２歯型によってシート束を挟持し、前記第１歯型及び前記第２歯型によってシート束を加圧方向に加圧して綴じるシート処理装置であって、前記第１歯型が設けられた第１の部材と、前記第１の部材が取り付けられ、前記第１の部材を支持する第１支持手段と、前記第１の部材を、前記第１支持手段に対して前記加圧方向に交差する方向に押し付けて固定する第１ねじ部材と、を有する、ことを特徴とするシート処理装置である。
本発明の他の態様は、第１歯型及び第２歯型によってシート束を挟持して綴じるシート処理装置であって、前記第１歯型が設けられた歯型ブロックと、前記第１歯型の歯が第１方向に前記第２歯型の歯と対向するように前記歯型ブロックが取り付けられるアームと、を有し、前記第１方向に交差する第２方向における前記アームの端部に、前記第２方向に平行に挿入されたねじ部材によって、前記歯型ブロックは前記アームに固定されている、ことを特徴とするシート処理装置である。

本発明によれば、針無し綴じを確実に行うことができる。

本発明の第１の実施の形態に係るシート処理装置を備えた画像形成装置の構成を示す図。 上記シート処理装置であるフィニッシャを説明する図。 上記フィニッシャに設けられた針無し綴じユニットの構成を説明する図。 上記針無し綴じユニットの動作を説明する図。 上記画像形成装置の制御ブロック図。 上記フィニッシャの制御ブロック図。 上記フィニッシャのシート綴じ処理動作を説明する図。 上記フィニッシャのフィニッシャ制御部の針無し綴じ動作制御を説明するフローチャート。 上記針無し綴じユニットの綴じ手段に設けられた下歯及び上歯の配置を説明する第１の図。 上記下歯及び上歯の配置を説明する第２の図。 上記上歯の固定方法を説明する図。 上記下歯及び上歯のシート綴じ処理動作時における間隔の変化を説明する図。 上記上歯の回動軌跡を説明する図。 上記下歯及び上歯の他の構成を説明する図。 本発明の第２の実施の形態に係るシート処理装置の針無し綴じユニットの構成を示す図。

以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るシート処理装置を備えた画像形成装置の構成を示す図である。図１において、９００は画像形成装置、９００Ａは画像形成装置本体（以下、装置本体という）、９００Ｂはシートに画像を形成する画像形成部である。９５０は、装置本体９００Ａの上部に設けられ、原稿搬送装置９５０Ａを備えた画像読取装置であり、１００は装置本体９００Ａの上面と画像読取装置９５０の間に配置されたシート処理装置であるフィニッシャである。

ここで、画像形成部９００Ｂは、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー画像を形成する感光体ドラムａ〜ｄと、画像情報に基づいてレーザビームを照射して感光体ドラム上に静電潜像を形成する露光装置９０６を備えている。なお、この感光体ドラムａ〜ｄは不図示のモータにより駆動されると共に、周囲には、それぞれ不図示の一次帯電器、現像器、転写帯電器が配置されており、これらはプロセスカートリッジ９０１ａ〜９０１ｄとしてユニット化されている。

また、画像形成部９００Ｂは、矢印方向に回転駆動される中間転写ベルト９０２、順次中間転写ベルト９０２に形成されたフルカラー画像をシートＰに転写する２次転写部９０３等を備えている。そして、この中間転写ベルト９０２に転写帯電器９０２ａ〜９０２ｄによって転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム上の各色トナー像が順次中間転写ベルト９０２に多重転写される。これにより、中間転写ベルト上にはフルカラー画像が形成される。

２次転写部９０３は、中間転写ベルト９０２を支持する２次転写対向ローラ９０３ｂ及び中間転写ベルト９０２を介して２次転写対向ローラ９０３ｂと当接する２次転写ローラ９０３ａとから構成される。なお、図１において、９０９はレジストレーションローラ、９０４は給紙カセット、９０８は給紙カセット９０４に収容されたシートＰを給送するピックアップローラである。２００は装置本体９００Ａ及びフィニッシャ１００の制御を司る制御部であるＣＰＵ回路部である。

次に、このように構成された画像形成装置９００の画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると、まず不図示のパソコン等からの画像情報に基づき露光装置９０６はレーザ光を照射し、表面が所定の極性・電位に一様に帯電されている感光体ドラムａ〜ｄの表面を順次露光して感光体ドラムａ〜ｄに静電潜像を形成する。この後、この静電潜像をトナーにより現像し、可視化する。

例えば、まず感光体ドラムａに、原稿のイエロー成分色の画像信号によるレーザ光を露光装置９０６のポリゴンミラー等を介して照射し、感光体ドラムａ上にイエローの静電潜像を形成する。そして、このイエローの静電潜像を、現像器からのイエロートナーにより現像し、イエロートナー像として可視化する。この後、このトナー像が感光体ドラムａの回転に伴って感光体ドラムａと中間転写ベルト９０２とが当接する１次転写部に到来する。ここで、このようにトナー像が１次転写部に到来すると、転写帯電器９０２ａに印加した１次転写バイアスにより、感光体ドラムａ上のイエロートナー像が中間転写ベルト９０２に転写される（１次転写）。

次に、中間転写ベルト９０２のイエロートナー像を担持した部位が移動すると、このときまでに上記と同様な方法で感光体ドラムｂ上に形成されたマゼンタトナー像がイエロートナー像上から中間転写ベルト９０２に転写される。同様に、中間転写ベルト９０２が移動するにつれて、それぞれ１次転写部においてシアントナー像、ブラックトナー像が、イエロートナー像、マゼンタトナー像上に重ね合わせて転写される。これにより、中間転写ベルト９０２上にフルカラートナー画像が形成される。

また、このトナー画像形成動作に並行して給紙カセット９０４に収容されたシートＰは、ピックアップローラ９０８により１枚ずつ送り出される。そして、シートＰは、レジストレーションローラ９０９に達し、レジストレーションローラ９０９によりタイミングを合わされた後、２次転写部９０３に搬送される。この後、この２次転写部９０３において、転写手段である２次転写ローラ９０３ａに印加される２次転写バイアスによって中間転写ベルト９０２上の４色のトナー像がシートＰ上に一括して転写される（２次転写）。

次に、トナー像が転写されたシートＰは、２次転写部９０３から搬送ガイド９２０に案内されて定着部９０５に搬送され、定着部９０５を通過する際、熱及び圧力を受けて定着される。この後、このように画像が定着されたシートＰは、定着部９０５の下流に設けられた排出通路９２１を通過した後、排出ローラ対９１８によって排出され、フィニッシャ１００に搬送される。

ここで、フィニッシャ１００は、装置本体９００Ａから排出されたシートを順に取り込み、取り込んだ複数のシートを整合して１つの束に束ねる処理、束ねたシート束のシート排出方向上流端（以下、後端という）を綴じる綴じ処理を行う。そして、フィニッシャ１００は、図２に示すように、必要に応じて綴じ処理を施し、積載トレイ１１４にシートを排出、積載する処理部１３９を備えている。なお、この処理部１３９は、綴じ処理を施すシートを積載するシート積載手段である中間処理トレイ１０７、中間処理トレイ１０７に積載されたシートを綴じる綴じ部１００Ａを備えている。

また、中間処理トレイ１０７には、中間処理トレイ１０７に、装置本体９００Ａの奥行き方向と直交する方向から搬送されたシートの幅方向（奥行き方向）の両側端位置を規制（整合）する前及び奥整合板１０９ａ，１０９ｂが設けられている。なお、この中間処理トレイ１０７に積載されたシートの幅方向の側端位置を整合する側端整合手段である前及び奥整合板１０９ａ，１０９ｂは、後述する図６に示す整合モータＭ２５３により駆動されて幅方向に移動する。

また、この前及び奥整合板１０９ａ，１０９ｂは、通常、不図示の整合ＨＰセンサの検知信号に基づいて駆動される整合モータＭ２５３によりシートを受け入れる受け入れ位置に移動する。そして、中間処理トレイ１０７に積載されたシートの両側端位置を規制する際には、整合モータＭ２５３を駆動し、前及び奥整合板１０９ａ，１０９ｂを幅方向に沿って移動させて中間処理トレイ上に積載されたシートの両側端に当接させる。

また、中間処理トレイ１０７の搬送方向下流側の上方には引き込みパドル１０６が配置されている。ここで、この引き込みパドル１０６は、シートが処理部１３９に搬入される前に、後述する図６に示すパドルＨＰセンサＳ２４３の検知情報に基づいてパドル昇降モータＭ２５２を駆動することにより、排出シートの邪魔にならない上方で待機した状態になる。

また、引き込みパドル１０６は、中間処理トレイ１０７にシートが排出されると、パドル昇降モータＭ２５２の逆転駆動により、下方に移動すると共に、不図示のパドルモータにより、適切なタイミングで反時計方向に回転する。この回転により、シートを引き込んでシート後端を後端ストッパ１０８に突き当てる。ここで、本実施の形態において、この引き込みパドル１０６と、後端ストッパ１０８と、前及び奥整合板１０９ａ，１０９ｂとにより、中間処理トレイ１０７に積載されたシートを整合する整合手段１３０が構成される。なお、例えば中間処理トレイ１０７の傾斜が大きい場合には、引き込みパドル１０６や、後述するローレットベルト１１７を用いることなく、シートを後端ストッパ１０８に当接させることができる。

なお、図２において、１１２は後端アシストである。この後端アシスト１１２は、後述する図６に示すアシストＨＰセンサＳ２４４の検知信号に基づいて駆動されるアシストモータＭ２５４により、後述するステイプラの移動を妨げない位置からシートを受け入れる受け入れ位置に移動する。そして、この後端アシスト１１２は、後述するようにシート束に対して綴じ処理が施された後、シート束を積載トレイ１１４に排出する。

また、フィニッシャ１００は、シートを装置内部に取り込むための入口ローラ対１０１及び排紙ローラ１０３を備えており、装置本体９００Ａから排出されたシートＰは、入口ローラ対１０１に受け渡される。なお、この時、入口センサＳ２４０によりシートの受渡しタイミングも同時に検知される。そして、入口ローラ対１０１に受け渡されたシートＰは、シート排出手段である排紙ローラ１０３により順次中間処理トレイ１０７に排出され、この後、引き込みパドル１０６やローレットベルト１１７等の戻し手段により後端ストッパ１０８に突き当てられる。これにより、シートのシート搬送方向の整合が行われ、整合処理されたシート束を形成する。

なお、図２において、１０５は後端落しであり、この後端落し１０５は、図２の（ａ）に示すように排紙ローラ１０３を通過するシートＰにより押し上げられる。そして、この後端落し１０５は、シートＰが排紙ローラ１０３を通過すると、図２の（ｂ）に示すように自重により落下してシートＰの後端を上側から押し下げる。

また、１０４は除電針、１１５は束押さえであり、この束押さえ１１５は後述する図６に示す束押さえモータＭ２５５によって回転することにより、積載トレイ１１４に積載されたシート束を押さえる。Ｓ２４２はトレイ下限センサ、Ｓ２４５は束押さえＨＰセンサである。Ｓ２４１はトレイＨＰセンサであり、シート束がトレイＨＰセンサＳ２４１を遮光している場合には、図６に示すトレイ昇降モータＭ２５１により積載トレイ１１４をトレイＨＰセンサＳ２４１が透過状態になるまで下降させて紙面位置を確定させる。

また、綴じ部１００Ａは、針無し綴じ手段である針無し綴じユニット１０２を備えている。ここで、針無し綴じユニット１０２は、図３の（ａ）に示すように、針無し綴じモータＭ２５７と、針無し綴じモータＭ２５７により回転するギア１０２１と、ギア１０２１により回転する段ギア１０２２〜１０２４を備えている。さらに、針無し綴じユニット１０２は、段ギア１０２２〜１０２４により回転するギア１０２５を備えている。また、針無し綴じユニット１０２は、フレーム１０２１３に固定された下アーム１０１２と、下アーム１０１２に揺動軸１０２１１を中心に揺動自在に設けられ、不図示の付勢部材により下アーム側に付勢された上アーム１０２９とを備えている。

ここで、ギア１０２５は、回転軸１０２６に取り付けられている。そして、この回転軸１０２６には図３の（ｂ）に示すようにカム１０２７が取り付けられており、このカム１０２７は、上アーム１０２９と下アーム１０１２の間に設けられている。これにより、針無し綴じモータＭ２５７が回転すると、針無し綴じモータＭ２５７の回転はギア１０２１、段ギア１０２２〜１０２４、ギア１０２５を介して回転軸１０２６に伝わり、カム１０２７が回転する。

なお、図３において、１０２Ａは、上アーム１０２９を揺動させる移動手段である。そして、この移動手段１０２Ａにより、上アーム１０２９を揺動させ、後述する上歯１０２１０と下歯１０２１４とにより複数のシートを噛み込んで綴じる綴じ位置に移動させる。また、この移動手段１０２Ａにより、上アーム１０２９を逆方向に揺動させ、上歯１０２１０と下歯１０２１４とを離間させてシートの噛み込みを解除する解放位置（待機位置）に移動させる。そして、本実施の形態において、この移動手段１０２Ａは、針無し綴じモータＭ２５７と、カム１０２７と、ギア１０２１、段ギア１０２２〜１０２４、ギア１０２５とにより構成される。

ここで、図４に示すように、第１の支持手段である上アーム１０２９のカム１０２７とは反対側の端部の下端には上歯ブロック１０２１２が取り付けられており、この上歯ブロック１０２１２には第１の歯型である上歯１０２１０が取り付けられている。また、第２の支持手段である下アーム１０１２のカム１０２７とは反対側の端部の上端には保持手段である下歯ブロック１０１３が取り付けられており、この下歯ブロック１０１３には第２の歯型である下歯１０２１４が取り付けられている。なお、図４において、１０２Ｂは、一対の歯型である上歯１０２１０及び下歯１０２１４を有し、複数のシートを上歯１０２１０及び下歯１０２１４により挟持して、言い換えれば噛み込んで綴じる綴じ手段である。なお、後述する図１０の（ｂ）に示すように下歯１０２１４は複数の谷型の歯を有する谷型形状のものであり、上歯１０２１０は複数の山型の歯を有する山型形状のものである。

これにより、上アーム１０２９のカム側端部が上昇すると、上アーム１０２９のカム１０２７とは反対側の端部が下降し、これに伴い上歯１０２１０が下降して下歯１０２１４と共にシート束を挟持して加圧する。そして、このように加圧されると、シート束のシートは引き延ばされることによって表面の繊維が露出し、さらに加圧されることによってシート同士の繊維が互いに絡み合うことでシート束の締結が行われる。

つまり、シート束に対する綴じ処理を行う際には、上アーム１０２９を揺動させ、上アーム１０２９の上歯１０２１０と、下アーム１０１２の下歯１０２１４とによってシートを噛み合い加圧することにより、シート束が締結される。ここで、カム１０２７の位置は、後述する図６に示すカムセンサＳ２４７により検出される。

図５は、画像形成装置９００の制御ブロック図であり、図５において、２００は図１に示すように装置本体９００Ａの所定の位置に配置されたＣＰＵ回路部である。このＣＰＵ回路部２００は、ＣＰＵ２０１、制御プログラム等を格納したＲＯＭ２０２、制御データを一時的に保持するための領域や、制御に伴う演算の作業領域として用いられるＲＡＭ２０３を有している。

また、図５において、２０９は画像形成装置９００と外部ＰＣ（コンピュータ）２０８との外部インターフェイスである。この外部インターフェイス２０９は外部ＰＣ２０８からのプリントデータを受信すると、このデータをビットマップ画像に展開し、画像データとして画像信号制御部２０６へ出力する。

そして、この画像信号制御部２０６は、このデータをプリンタ制御部２０７へ出力し、プリンタ制御部２０７は、画像信号制御部２０６からのデータを不図示の露光制御部へ出力する。なお、イメージリーダ制御部２０５から画像信号制御部２０６へは、画像読取装置９５０に設けられた不図示のイメージセンサで読み取った原稿の画像が出力され、画像信号制御部２０６は、この画像出力をプリンタ制御部２０７へ出力する。

また、操作部２１０は、画像形成に関する各種機能を設定するための複数のキー及び設定状態を表示するための表示部等を有している。そして、ユーザによる各キーの操作に対応するキー信号をＣＰＵ回路部２００に出力すると共に、ＣＰＵ回路部２００からの信号に基づき対応する情報を表示部に表示する。

ＣＰＵ回路部２００は、ＲＯＭ２０２に格納された制御プログラム及び操作部２１０の設定に従い、画像信号制御部２０６を制御すると共に、ＤＦ（原稿搬送装置）制御部２０４を介して原稿搬送装置９５０Ａ（図１参照）を制御する。また、イメージリーダ制御部２０５を介して画像読取装置９５０（図１参照）を、プリンタ制御部２０７を介して画像形成部９００Ｂ（図１参照）を、フィニッシャ制御部２２０を介してフィニッシャ１００をそれぞれ制御する。

なお、本実施の形態において、フィニッシャ制御部２２０はフィニッシャ１００に搭載され、ＣＰＵ回路部２００と情報のやり取りを行うことによってフィニッシャ１００の駆動制御を行う。また、フィニッシャ制御部２２０をＣＰＵ回路部２００と一体的に装置本体側に配設し、装置本体側から直接、フィニッシャ１００を制御するようにしてもよい。

図６は本実施の形態に係るフィニッシャ１００の制御ブロック図である。フィニッシャ制御部２２０は、ＣＰＵ（マイコン）２２１、ＲＯＭ２２２、ＲＡＭ２２３で構成されている。そして、このフィニッシャ制御部２２０は、通信ＩＣ２２４を介してＣＰＵ回路部２００と通信してデータ交換を行い、ＣＰＵ回路部２００からの指示に基づきＲＯＭ２２２に格納されている各種プログラムを実行してフィニッシャ１００の駆動制御を行う。

また、フィニッシャ制御部２２０は、ドライバ２２５を介して搬送モータＭ２５０、トレイ昇降モータＭ２５１、パドル昇降モータＭ２５２、整合モータＭ２５３、アシストモータＭ２５４、束押さえモータＭ２５５、針無し綴じモータＭ２５７を駆動している。

また、フィニッシャ制御部２２０には、入口センサＳ２４０、排紙センサＳ２４６、トレイＨＰセンサＳ２４１、トレイ下限センサＳ２４２、パドルＨＰセンサＳ２４３、アシストＨＰセンサＳ２４４、束押さえＨＰセンサＳ２４５が接続されている。また、フィニッシャ制御部２２０には、カムセンサＳ２４７が接続されている。そして、フィニッシャ制御部２２０は、これら各センサからの検知信号に基づき整合モータＭ２５３、針無し綴じモータＭ２５７等を駆動する。

ところで、このような針無し綴じユニット１０２の動作を制御するフィニッシャ制御部２２０は、シート束に対して針無し綴じを行う場合は、まず不図示のセンサによってカム１０２７の位置を検出する。そして、針無し綴じを行う前のシート受入時は、既述した図４の（ａ）に示すようにカム１０２７が下死点に位置するよう針無し綴じモータＭ２５７の回転を制御する。

なお、揺動軸１０２１１を中心に揺動可能に設けられた上アーム１０２９は、不図示の付勢手段によりカム１０２７に圧接する方向に付勢されている。そして、カム１０２７が下死点に位置するときは上歯１０２１０と下歯１０２１４の間に間隔Ｇが生まれ、針無し綴じを行う際には、この間隔Ｇにシート束を進入させる。

また、綴じ動作時は、針無し綴じモータＭ２５７を回転させ、カム１０２７により上アーム１０２９を、揺動軸１０２１１を中心に時計回りに揺動させる。そして、既述した図４の（ｂ）に示すようにカム１０２７が上死点に位置すると、上アーム１０２９の上歯１０２１０と下アーム１０１２の下歯１０２１４ととによりシート束が挟持され、シート束が締結される。

なお、上死点に位置した後、カム１０２７がさらに回転すると、上アーム１０２９に設けられた撓み部１０２９ａが撓むことでコロ１０２８がカム１０２７の上死点を乗り越えることができる。そして、このようにコロ１０２８がカム１０２７の上死点を乗り越えると、上アーム１０２９は、上歯１０２１０が下歯１０２１４から離れる方向に移動する。この後、カム１０２７がさらに回転して再び下死点に到達すると、不図示のセンサがカム１０２７を検出し、これによりフィニッシャ制御部２２０は針無し綴じモータＭ２５７の回転を停止する。

次に、本実施の形態に係るフィニッシャ１００のシート綴じ処理動作について説明する。画像形成装置９００から排紙されたシートＰは、既述した図２の（ａ）に示すように、搬送モータＭ２５０により駆動されている入口ローラ対１０１に受け渡される。この時、シートＰの先端が入口センサＳ２４０によりシートの受渡しタイミングが同時に検知されている。

次に、入口ローラ対１０１に受け渡されたシートＰは、入口ローラ対１０１から排紙ローラ１０３に受け渡され、先端部が後端落し１０５を持ち上げながら搬送されると同時に、除電針１０４により除電されながら中間処理トレイ１０７に排出される。排紙ローラ１０３により中間処理トレイ１０７に排出されたシートＰは、後端落し１０５の自重により上側から押さえられることで、シートＰの後端部が中間処理トレイ１０７に落下する時間が短縮される。

次に、排紙センサＳ２４６により検知されたシートＰ後端の信号を基に、フィニッシャ制御部２２０は中間処理トレイ内の制御を行う。即ち、既述した図２の（ｂ）に示すように、パドル昇降モータＭ２５２により引き込みパドル１０６を中間処理トレイ１０７側に下降させ、シートＰに接触させる。このとき、引き込みパドル１０６は、搬送モータＭ２５０により反時計周り方向に回転しているため、引き込みパドル１０６によりシートＰは図中右方向の後端ストッパ１０８側に搬送され、この後、シートＰの後端がローレットベルト１１７に受け渡される。なお、シートＰの後端がローレットベルト１１７に受け渡されると、パドル昇降モータＭ２５２が上昇方向に駆動し、パドルＨＰセンサＳ２４３によりＨＰに到達したことを検知すると、フィニッシャ制御部２２０はパドル昇降モータＭ２５２の駆動を停止する。

ローレットベルト１１７は、引き込みパドル１０６により搬送されてきたシートＰを後端ストッパ１０８まで搬送した後、シートＰに対しスリップしながら搬送することで、シートＰを常時後端ストッパ１０８に付勢させることになる。このスリップ搬送により、シートＰを後端ストッパ１０８に突き当てることでシートＰの斜行補正することができる。次に、このようにシートＰを後端ストッパ１０８に突き当てた後、フィニッシャ制御部２２０は整合モータＭ２５３を駆動して整合板１０９をシート排出方向と直交する幅方向に移動させ、シートＰの幅方向の位置を整合する。この一連の動作を綴じ処理する所定枚数のシートに対して繰り返し行うことで、図７の（ａ）に示すように、中間処理トレイ１０７上で整合されたシート束ＰＡが形成される。

次に、このような整合動作が行われた後、綴じモードが選択されている場合には、綴じ部による綴じ処理が施される。この後、図７の（ｂ）に示すように、アシストモータＭ２５４により駆動されるシート排出手段である後端アシスト１１２と排出爪１１３によりシート束ＰＡの後端が押され、中間処理トレイ１０７上のシート束ＰＡは積載トレイ１１４上に束排出される。

なお、この後、図７の（ｃ）に示すように、積載トレイ１１４上に積載されたシート束ＰＡが後続して排出されるシート束により搬送方向に押し出されるのを防止するため、束押さえ１１５が反時計周りに回転してシート束ＰＡの後端部を押さえる。そして、この束押さえ１１５による束押さえ動作完了後、シート束ＰＡがトレイＨＰセンサＳ２４１を遮光している場合には、積載トレイ１１４をトレイ昇降モータＭ２５１により、トレイＨＰセンサＳ２４１が透過状態になるまで下降して紙面位置を確定させる。これまでの一連の動作を繰り返し行うことで、必要な部数のシート束ＰＡを積載トレイ１１４上に排出することができる。

なお、動作中、積載トレイ１１４が下降してトレイ下限センサＳ２４２を遮光した場合には、積載トレイ１１４の満載がフィニッシャ制御部２２０から画像形成装置９００のＣＰＵ回路部２００に通知され、画像形成が中止される。この後、積載トレイ１１４上のシート束が取り除かれると、積載トレイ１１４がトレイＨＰセンサＳ２４１を遮光するまで上昇した後、下降してトレイＨＰセンサＳ２４１が透過することで再び積載トレイ１１４の紙面が確定される。これにより、画像形成装置９００の画像形成が再開される。

次に、針無し綴じを行う際のフィニッシャ制御部２２０の針無し綴じ動作制御について図８に示すフローチャートを用いて説明する。フィニッシャ制御部２２０は、シートに対して針無し綴じを行う場合は、まずカム１０２７を下死点位置であるＨＰ（ホームポジション）に移動させるように針無し綴じモータＭ２５７を駆動する。

そして、図６に示すカムセンサＳ２４７によってカム１０２７の位置を検出し（ＳＴ１）、カム１０２７がＨＰに無いと判断した場合には（ＳＴ２のＮ）、引き続き針無し綴じモータＭ２５７を駆動する（ＳＴ３）。この後、カムセンサＳ２４７によりカム１０２７がＨＰに位置したことを検出すると（ＳＴ２のＹ）、針無し綴じモータＭ２５７を停止させる（ＳＴ４）。これにより針無し綴じを行う前のシート受入状態が完了する。

次に、フィニッシャ制御部２２０は、綴じ動作を行うか否かを判断する（ＳＴ５）。針無し綴じを行う場合は（ＳＴ５のＹ）、針無し綴じモータＭ２５７を駆動し（ＳＴ６）、カム１０２７により上アーム１０２９を、揺動軸１０２１１を中心に時計回りに揺動させる。さらにカム１０２７が回転し、図４の（ｂ）に示す位置に達すると、上アーム１０２９の上歯１０２１０と下アーム１０１２の下歯１０２１４とによりシート束が挟持され、シート束が締結される。この後、カム１０２７がさらに回転すると、上アーム１０２９は、揺動軸１０２１１を中心に反時計回りに揺動して、上歯１０２１０は、下歯１０２１４に対して離れる方向に移動を行う。

次に、フィニッシャ制御部２２０は、カムセンサＳ２４７によりカム１０２７の位置を検出し（ＳＴ７）、カム１０２７がＨＰに無いと判断した場合には（ＳＴ８のＮ）、引き続き針無し綴じモータＭ２５７を駆動する（ＳＴ９）。この後、カムセンサＳ２４７によりカム１０２７がＨＰに位置したことを検出すると（ＳＴ８のＹ）、針無し綴じモータＭ２５７を停止させる（ＳＴ１０）。これにより、シート束の綴じ動作が完了する。また綴じ動作を行わない場合は（ＳＴ５のＮ）、そのままシート束の綴じ動作を完了させる。

ところで、揺動軸１０２１１を中心に揺動自在に設けられた上アーム１０２９は、上アーム１０２９と下アーム１０１２との間に介在する図９の（ａ）に示すように弾性部材であるバネ座金１０２１６によって揺動軸１０２１１の軸方向に付勢されている。また、本実施の形態において、図９の（ａ）に示すように、下歯１０２１４は、揺動軸１０２１１の中心線Ａに対して歯の並び方向と平行な直線Ｂが所定の角度をもって傾斜している。つまり、下歯１０２１４は、揺動軸１０２１１に対して所定量傾斜して下アーム１０１２に取り付けられている。なお、この所定量は、中心線Ａと直線Ｂが平行とならない量であり、中心線Ａと直線Ｂとを直交させる量を含む。これにより、下歯１０２１４の歯の並び方向の一端と揺動軸１０２１１との距離Ｌ１と、下歯１０２１４の歯の並び方向の他端と揺動軸１０２１１との距離Ｌ２が異なるようになる。

なお、本実施の形態において、下歯１０２１４の歯の向きを示す、下歯１０２１４の歯の並び方向と直交する方向の直線Ｃは、直線Ｂに対して直角となるよう配置されている。また、上歯１０２１０も、下歯１０２１４と同様の角度をもって配置されており、これにより図９の（ｂ）に示すように上歯１０２１０と下歯１０２１４が噛み合うことができる。なお、本実施の形態において、シート束を綴じる際、綴じ処理が施されるシート束の一端が揺動軸１０２１１の中心線Ａが平行となる状態で、既述した図４に示す上歯１０２１０と下歯１０２１４の間に間隔Ｇにセットされる。

また、本実施の形態において、上歯１０２１０及び下歯１０２１４の噛み合わせは、組み立て段階において調整するようになっている。ここで、上歯１０２１０は、後述する図１１に示すセットビス１０２１７により上歯ブロック１０２１２に固定されている。なお、既述したように上アーム１０２９は弾性部材であるバネ座金１０２１６によって下アーム１０１２に圧接しているので、揺動軸１０２１１の中心線Ａの方向のガタはない。

そして、本実施の形態においては、このような状態で予め固定された上歯１０２１０を基準に下歯１０２１４の位置を調整する。ここで、図１０の（ａ）に示すように、下歯１０２１４は下歯ブロック１０１３に固定され、下歯ブロック１０１３は、既述した図９の（ａ）の矢印Ｈに示すように、揺動軸１０２１１の中心線Ａと平行に移動可能である。このように下歯ブロック１０１３を移動可能とすることにより、下歯ブロック１０１３を介して下歯１０２１４を、上歯１０２１０と噛合する位置に移動させることが可能となる。また、図１０の（ａ）に示すように、下アーム１０１２には取り付け穴１０１５が形成されており、この取り付け穴１０１５に、図１０の（ｂ）に示すように第２の固定手段であるビス１０１４が取り付けられる。

そして、下歯１０２１４の位置を調整する際は、例えば手動によりカム１０２７を回転させて上アーム１０２９を揺動させ、上歯１０２１０を下降させる。このとき、上歯１０２１０と下歯１０２１４が当接することなく噛合った場合には、この状態でビス１０１４により、下歯１０２１４を固定する。また、下歯１０２１４に上歯１０２１０が当接した場合には、図１０の（ｂ）に示すように上歯１０２１０が下歯１０２１４に噛合うまで下歯ブロック１０１３を揺動軸１０２１１の中心線Ａと平行に移動させる。

この後、下歯１０２１４が上歯１０２１０と噛合する位置に移動した下歯ブロック１０１３をビス１０１４によって下アーム１０１２の当接部１０１２１に押し付けることにより、下歯１０２１４を、上歯１０２１０と噛合する位置に固定することができる。これにより、上歯１０２１０、上歯ブロック１０２１２、上アーム１０２９、揺動軸１０２１１、下アーム１０１２、下歯ブロック１０１３、下歯１０２１４の加工精度にとらわれずに歯型の噛み合い精度を満たすことができる。この結果、針無し綴じを確実に行うことができる。

なお、上歯１０２１０と下歯１０２１４の位置決めを行った後、シート束に対して針無し綴じを行う場合、シートの厚みが厚い場合は、図１１に示すように、上アーム１０２９はシート束ＰＡの厚み分わずかに開いた状態となる。このため、上アーム１０２９の歯側が下降すると、上歯１０２１０には矢印Ｄの方向に力が加わる。

ここで、上歯ブロック１０２１２は第１の固定手段であるセットビス１０２１７により、上アーム１０２９に設けられた当接部１０２１２１対して、揺動軸１０２１１の径方向である矢印Ｄの方向に押し付けられている。これにより、上歯１０２１０は、上歯ブロック１０２１２を介して上アーム１０２９に固定されている。つまり、上歯１０２１０は、固定方向が揺動軸１０２１１の径方向であるセットビス１０２１７により、矢印Ｄに移動しないように固定されている。これにより、綴じ処理の際、矢印Ｄの方向に力が加わった場合でも、上歯１０２１０の固定が緩むのを防ぐことができる。

針無し綴じが行われる際、既述した図４に示すカム１０２７が回転する前は、図１２の（ａ）に示すように、上歯１０２１０と下歯１０２１４の間には間隔Ｌ３，Ｌ４があけられている。この間隔Ｌ３，Ｌ４は上歯１０２１０及び下歯１０２１４が揺動軸１０２１１に対して斜めに配置されているためＬ３＜Ｌ４となる。この後、カム１０２７の回転によって上アーム１０２９が下降を始めると、徐々に間隔Ｌ３とＬ４の差が縮まっていく。これに伴い図１２の（ｂ）に示すように間隔の狭いＬ３の端部側から順にシート束ＰＡは圧接されていく。やがて、図１２の（ｃ）に示すように上歯１０２１０と下歯１０２１４との間隔の差がなくなって上歯１０２１０と下歯１０２１４によるシート束ＰＡの加圧が終了したところで上アーム１０２９の下降が停止する。

次に、上歯１０２１０の回動軌跡について、既述した図９の（ａ）に示す直線Ｃの方向から上歯１０２１０及び下歯１０２１４を見た図である図１３を用いて説明を行う。なお、図１３では説明のため上歯１０２１０及び下歯１０２１４のみ図示している。ここで、図１２に示すように、上歯１０２１０が揺動軸１０２１１を中心に揺動して開放位置にあるとき、上歯１０２１０及び下歯１０２１４の歯の間隔Ｌ３，Ｌ４は揺動軸１０２１１に近い側の間隔Ｌ３が狭く、遠い側の間隔Ｌ４が広くなる。

この状態から上アーム１０２９が下降を始めると、図１３の（ａ）、及び図１３の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、徐々に間隔Ｌ３とＬ４の差が縮まっていく。そして、このように徐々に間隔が縮まることにより、上歯１０２１０及び下歯１０２１４の一端から他端に向かってシート束が順次に挟持されていく。つまり、本実施の形態において、シート束ＰＡは間隔の狭いＬ４の側から徐々に変形が行われるので、変形に伴う荷重を分散させることができる。このように構成した場合、シート束ＰＡを同時に変形させる場合の荷重Ｆに比べて小さな荷重Ｆ´でシート束の針無し綴じを完了させることができる。

以上説明したように、本実施の形態のように上歯１０２１０及び下歯１０２１４を、揺動軸１０２１１の軸方向に対して傾斜させて配置することにより、上歯１０２１０及び下歯１０２１４の一端から他端に向かってシート束を順次挟持することができる。これにより、締結に必要な荷重ｆを与えつつ総荷重を低減させることが可能となり、この結果、コストを高めることなく、強い締結力を得ることができる。

また、既述したように、本実施の形態においては、上歯１０２１０をセットビス１０２１７により上アーム１０２９に固定している。また、下歯ブロック１０１３を、下歯１０２１４が上歯１０２１０と噛合する位置に移動させた状態でビス１０１４により固定している。これにより、下歯１０２１４は、下歯ブロック１０１３を介して上歯１０２１０と噛合する位置に固定される。そして、このように、下歯１０２１４を固定することにより、上歯１０２１０及び下歯１０２１４、さらにその間に介在する複数の部品を高精度に加工することなく、針無し綴じを確実に、かつ低コストで行うことができる。

なお、これまでの説明においては、上歯１０２１０及び下歯１０２１４として、歯の向きが、歯の並び方向と直交する方向のものを用いた。しかし、上歯及び下歯として、例えば、図１４に示す上歯１０２１０Ａ及び下歯１０２１４Ａのように、歯の向きが、歯の並び方向に対して揺動軸１０２１１の中心線Ａに対して直角となるものを用いても良い。

このような上歯１０２１０Ａ及び下歯１０２１４Ａを用いた場合でも、揺動軸１０２１１の中心線Ａと歯型の中心線Ｂとが互いに所定の角度をもって傾斜しているため端部の間隔Ｌ１＜Ｌ２となる。よって、シート束ＰＡは間隔の狭いＬ１の側から徐々に変形が行われるので、変形に伴う荷重を分散させることができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１５は、本実施の形態に係る針無し綴じユニット１０２の構成を示す図である。なお、図１５において、既述した図９と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

図１５の（ａ）において、１０１２Ａは下アーム、１０１３Ａは下アーム１０１２Ａに取り付けられた下歯ブロックである。また、図１５の（ｂ）に示すように、下アーム１０１２Ａ及び下歯ブロック１０１３Ａにはタップ穴１０１７が形成されている。ここで、本実施の形態において、下歯ブロック１０１３Ａには、歯型の中心線Ｂの方向、すなわち歯の並び方向に凹部１０１３１が形成されており、下歯１０２１４は、この凹部１０１３１に上歯１０２１０と噛合する位置に移動可能に取り付けられている。そして、タップ穴１０１７には、下歯ブロック１０１３Ａに下歯１０２１４を固定するための第２の固定手段であるセットビス１０１６が取り付けられる。

そして、下歯１０２１４の位置を調整する際は、既述したように上歯１０２１０を下降させる。この際、下歯１０２１４に上歯１０２１０が当接した場合には、上歯１０２１０が下歯１０２１４に噛合うまで下歯１０２１４を下歯ブロック１０１３Ａに対して揺動軸１０２１１の中心線Ａと平行に、言い換えれば揺動中心に沿って移動させる。この後、上歯１０２１０と噛合う位置に移動した下歯１０２１４を、図１５の（ｂ）に示すようにセットビス１０１６により下歯ブロック１０１３Ａに対して下歯１０２１４の固定を行う。

このように、本実施の形態においては、上歯１０２１０に対して下歯１０２１４を直接移動して下歯１０２１４の位置を調整しているので、より正確に歯型１０２１０，１０２１４の位置合わせを行うことができる。

なお、これまでは上歯１０２１０と下歯１０２１４を揺動軸１０２１１に対して傾斜して配置する場合について説明したが、本発明は、これに限らず、上歯１０２１０と下歯１０２１４を揺動軸１０２１１に対して直交させて配置するようにしても良い。また、これまでの説明において、上アーム１０２９を揺動させる場合について説明したが、本発明は、これに限らず、下アーム１０１２，１０１２Ａを揺動させるようにしても良い。つまり、上アーム１０２９及び下アーム１０１２，１０１２Ａの少なくとも一方を揺動させるようにしても良い。

１００…フィニッシャ、１０２…針無し綴じユニット、１０２Ａ…移動手段、１０２Ｂ…綴じ手段、１０７…中間処理トレイ、２００…ＣＰＵ回路部、９００…画像形成装置、９００Ａ…画像形成装置本体、９００Ｂ…画像形成部、１０１２，１０１２Ａ…下アーム、１０１３，１０１３Ａ…下歯ブロック、１０１４…ねじ部材（ビス）、１０１６…ねじ部材（セットビス）、１０１７…タップ穴、１０２７…カム、１０２９…上アーム、１０２１０，１０２１０Ａ…上歯、１０２１１…揺動軸、１０２１２…上歯ブロック、１０２１４，１０２１４Ａ…下歯、１０２１６…バネ座金、１０２１７…ねじ部材（セットビス）、Ｐ…シート、ＰＡ…シート束

Claims (16)

1. 第１歯型及び第２歯型によってシート束を挟持し、前記第１歯型及び前記第２歯型によってシート束を加圧方向に加圧して綴じるシート処理装置であって、
   前記第１歯型が設けられた第１の部材と、
   前記第１の部材が取り付けられ、前記第１の部材を支持する第１支持手段と、
   前記第１の部材を、前記第１支持手段に対して前記加圧方向に交差する方向に押し付けて固定する第１ねじ部材と、を有する、
   ことを特徴とするシート処理装置。
2. 前記第１ねじ部材は、前記第１支持手段に対して前記加圧方向に交差する方向に挿入されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート処理装置。
3. 前記第２歯型が設けられた第２の部材と、
   前記第２の部材が取り付けられ、前記第２の部材を支持する第２支持手段と、
   前記第２歯型を前記第２支持手段に対して固定するための固定手段と、を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート処理装置。
4. 前記固定手段は、前記第２の部材を、前記第２支持手段に対して前記加圧方向に交差する方向に押し付けて固定する第２ねじ部材を含む、
   ことを特徴とする請求項３に記載のシート処理装置。
5. 前記第２歯型が前記固定手段によって前記第２支持手段に対して固定され、かつ、前記第１ねじ部材が緩められた状態において、前記第２歯型に対する前記第１歯型の位置を調整可能である、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載のシート処理装置。
6. 前記第１歯型及び前記第２歯型が噛み合っている状態で前記第１ねじ部材を締めることで、前記第２歯型に対する前記第１歯型の位置を固定可能である、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート処理装置。
7. 前記第１の部材は、前記第１歯型が形成された部材を取り付けられ、前記第１支持手段に支持された歯型ブロックであり、
   前記第１ねじ部材は、前記歯型ブロックを前記第１支持手段に対して前記加圧方向に交差する方向に押し付けて固定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート処理装置。
8. 前記第１の部材は、前記第１歯型が形成された部材であり、
   前記第１支持手段に取り付けられた歯型ブロックをさらに有し、
   前記第１ねじ部材は、前記第１歯型が形成された部材を前記歯型ブロックに対して前記加圧方向に交差する方向に押し付けて固定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート処理装置。
9. 前記第１歯型及び前記第２歯型の少なくとも一方は、軸線を中心として揺動自在であって、
   前記第１の部材は、前記第１ねじ部材により、前記第１支持手段に設けられた当接部に対して前記加圧方向から見て前記軸線に交差する方向に押し付けられる、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシート処理装置。
10. 前記第１支持手段は、前記第１歯型の歯が前記加圧方向に交差する並び方向に並んだ状態で前記第１の部材が取り付けられるアームを含み、
    前記第１ねじ部材は、前記加圧方向から見て前記並び方向に交差する方向における前記アームの端部に対して、前記並び方向に交差する前記方向に沿って挿入されている、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のシート処理装置。
11. 第１歯型及び第２歯型によってシート束を挟持して綴じるシート処理装置であって、
    前記第１歯型が設けられた歯型ブロックと、
    前記第１歯型の歯が第１方向に前記第２歯型の歯と対向するように前記歯型ブロックが取り付けられるアームと、を有し、
    前記第１方向に交差する第２方向における前記アームの端部に、前記第２方向に平行に挿入されたねじ部材によって、前記歯型ブロックは前記アームに固定されている、
    ことを特徴とするシート処理装置。
12. 前記第１歯型の歯は前記第１方向及び前記第２方向に交差する方向に並んでいる、
    ことを特徴とする請求項１１に記載のシート処理装置。
13. 前記第１歯型及び前記第２歯型の少なくとも一方は、軸線を中心として揺動自在であって、
    前記第２方向は前記軸線に交差する方向であり、
    前記第２方向において、前記第１歯型を挟んで前記軸線とは反対側の前記アームの端部に、前記ねじ部材が挿入されている、
    ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載のシート処理装置。
14. 前記ねじ部材を緩めた状態において前記歯型ブロックを前記アームに対して移動させることで、前記第２歯型に対する前記第１歯型の位置を調整可能である、
    ことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のシート処理装置。
15. 前記第１歯型及び前記第２歯型が噛み合っている状態で前記ねじ部材を締めることで、前記第２歯型に対する前記第１歯型の位置を固定可能である、
    ことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載のシート処理装置。
16. シートに画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部によって画像が形成されたシートを処理する、請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のシート処理装置と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。

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