KR101731673B1 - 시트 처리 장치 및 화상 형성 장치 - Google Patents

시트 처리 장치 및 화상 형성 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 시트 처리 장치는, 제1 부분과 제2 부분을 포함하며, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 시트 다발을 협지하여 두께 방향으로 시트 다발을 변형시켜 시트 다발을 제본하도록 구성된 제본 유닛과, 제본된 시트 다발을 상기 제2 부분 쪽으로 가압하여 상기 제1 부분으로부터 제본된 시트 다발을 분리하도록 구성된 분리 유닛을 포함한다.

Description

시트 처리 장치 및 화상 형성 장치{SHEET PROCESSING APPARATUS AND IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 시트 처리 장치 및 화상 형성 장치에 관한 것으로, 특히, 스테이플이나 다른 외부 디바이스를 사용하지 않고 시트들을 제본하도록 구성된 장치에 관한 것이다.
종래에, 복사기, 레이저 빔 프린터, 팩시밀리 및 이들이 조합된 다기능 주변기기 등의 일부 화상 형성 장치에는 시트들에 대해 제본 처리를 수행하도록 구성된 시트 처리 장치가 구비되어 있다. 일반적으로, 이러한 화상 형성 장치는 금속 스테이플을 사용하여 시트 다발을 제본한다. 이러한 스테이플링 처리는 복수의 출력 시트가 사용자에 의해 지정된 위치에서 확실하게 제본될 수 있도록 하기 때문에, 많은 시트 처리 장치에서 채용되고 있다.
그러나, 금속 스테이플을 사용한 스테이플링 처리는 시트 다발이 확실하게 제본될 수 있도록 하지만, 이러한 스테이플링 처리로 일단 제본되면, 시트 다발을 해제하기 위해서는 전용 공구를 사용하여야 한다. 또한, 이러한 스테이플링 처리는, 스테이플링 처리된 시트를 파쇄기에 투입하기 전에, 스테이플을 제거하는 작업을 필요로 한다. 마찬가지로, 스테이플링 처리된 시트 다발을 재활용하는 경우에도, 스테이플을 제거하여야 하고, 시트와 스테이플을 분리하여 회수하여야 한다.
따라서, 종래의 시트 처리 장치들 중에서, 재활용성을 중시하여, 스테이플을 사용하지 않고 시트들을 제본하도록 구성된 장치가 제안되고 있다. 이러한 시트 처리 장치는, 예컨대, V 형상의 상부 톱니와 역 V 형상의 하부 톱니를 구비한 제본 유닛으로 시트 다발에 대해 제본 처리를 수행하도록 구성된 장치를 포함한다(일본 특허 공개 제2010-189101호 및 제2011-201653호 참조).
이 시트 처리 장치에 따르면, 시트들을 함께 다발로 만들어 서로 정렬시킨 후, 제본 유닛의 하부 톱니와 상부 톱니를 서로 맞물리게 하여 시트 다발의 일부분에 두께 방향으로 요철면을 형성함으로써, 시트 다발 내에 적층된 시트들의 개별 섬유들이 서로 얽히게 하여 시트 다발을 제본한다. 즉, 이 시트 처리 장치는 섬유질 시트를 스테이플을 사용하지 않고 제본하도록 구성되어 있다. 이하에서, 용어 "스테이플-프리 제본(staple-free binding)"은 스테이플을 사용하지 않고 섬유질 시트 다발을 제본하는 이러한 방법을 나타내기 위해 사용될 것이다.
그러나, 이러한 종래의 시트 처리 장치에 따르면, 시트들을 더 확실하게 결속하기 위해 인가되는 힘을 증대시키면, 시트 다발이 톱니에 부착되는 결과가 발생한다. 톱니에 시트 다발이 부착되면, 인쇄 처리의 다음 단계나 수집을 위해 사용자에게 제공되어야 하는 시트 다발의 반송에 방해가 되는 등의 문제가 발생한다.
본 발명은, 시트를 제본할 때, 톱니에 시트가 부착되는 것을 방지할 수 있는 시트 처리 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 시트 처리 장치는, 제1 부분과 제2 부분을 포함하며, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 시트 다발을 협지하여 두께 방향으로 시트 다발을 변형시켜 시트 다발을 제본하도록 구성된 제본 유닛과, 제본된 시트 다발을 상기 제2 부분 쪽으로 가압하여 상기 제1 부분으로부터 제본된 시트 다발을 분리하도록 구성된 분리 유닛을 포함한다.
첨부 도면을 참조한 이하의 실시예에 대한 설명으로부터 본 발명의 다른 특징들이 명확해질 것이다. 후술하는 본 발명의 각각의 실시예들은 단독으로 실시되거나, 필요에 따라, 또는 단일 실시예에 있는 개별 실시예들로부터의 요소들 또는 특징들의 조합이 유리한 경우, 복수의 실시예들 또는 그 특징들의 조합으로서, 실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트 처리 장치를 포함한 화상 형성 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 2a 및 도 2b는 시트 처리 장치인 피니셔(finisher)를 도시하는 도면.
도 3a 및 도 3b는 피니셔에 설치된 스테이플-프리 제본 유닛의 구성을 도시하는 도면.
도 4a 및 도 4b는 스테이플-프리 제본 유닛의 동작을 도시하는 도면.
도 5는 스테이플-프리 제본 유닛의 하부 톱니와 상부 톱니의 형상을 도시하는 도면.
도 6은 화상 형성 장치의 제어 블록도.
도 7은 피니셔의 제어 블록도.
도 8a, 도 8b 및 도 8c는 피니셔에 의한 시트 제본 처리 동작을 도시하는 도면.
도 9는 피니셔의 피니셔 제어 유닛에 의한 스테이플-프리 제본 동작 제어를 도시하고 있는 흐름도.
도 10은 하부 톱니와 상부 톱니의 표면 상태를 개략적으로 도시하는 도면.
도 11은 스테이플-프리 제본 유닛에 설치된 분리 판 스프링을 도시하는 도면.
도 12a 및 도 12b는 분리 판 스프링의 분리 가능 영역과 분리 불가능 영역을 도시하는 도면.
도 13a 및 도 13b는 하부 톱니와 분리 판 스프링 사이의 위치 관계를 도시하는 도면.
도 14a 및 도 14b는 스테이플-프리 제본 동작시 분리 판 스프링의 상태를 도시하는 도면.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 시트 처리 장치에 설치된 스테이플-프리 제본 유닛의 구성을 도시하는 도면.
도 16a 및 도 16b는 스테이플-프리 제본 동작시 스테이플-프리 제본 유닛에 설치된 분리 판 스프링의 상태를 도시하는 도면.
도 17는 본 발명의 제3 실시예에 따른 시트 처리 장치에 설치된 스테이플-프리 제본 유닛의 구성을 도시하는 도면.
도 18a 및 도 18b는 스테이플-프리 제본 동작시 스테이플-프리 제본 유닛에 설치된 분리 판 스프링의 상태를 도시하는 도면.
도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 시트 처리 장치에 설치된 스테이플-프리 제본 유닛의 구성을 도시하는 도면.
도 20a 및 도 20b는 스테이플-프리 제본 동작시 스테이플-프리 제본 유닛에 설치된 분리 핀의 상태를 도시하는 도면.
도 21은 본 발명의 제5 실시예에 따른 시트 처리 장치에 설치된 스테이플-프리 제본 유닛의 구성을 도시하는 도면.
도 22는 스테이플-프리 제본 유닛의 요부를 도시하고 있는 확대도.
도 23a 및 도 23b는 스테이플-프리 제본 동작시 스테이플-프리 제본 유닛에 설치된 분리 와이어 스프링의 상태를 도시하는 도면.
도 24는 시트 제본 장치의 다른 실시예를 도시하는 도면.
이하의 설명에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 시트 처리 장치를 포함한 화상 형성 장치의 구성을 도시하고 있다.
도 1을 참조하면, 화상 형성 장치(900)는 화상 형성 장치 본체(900A)(이하, 장치 본체라 함)와, 시트에 화상을 형성하도록 구성된 화상 형성 유닛(900B)을 포함한다. 화상 판독 장치(950)는 장치 본체(900A)의 상부에 설치되며, 문서 반송 디바이스(950A)를 포함한다. 피니셔(100)는 장치 본체(900A)의 상면과 화상 판독 장치(950) 사이에 배치되는 시트 처리 장치이다.
화상 형성 유닛(900B)은 4색, 즉, 옐로우, 마젠타, 시안 및 블랙의 토너 화상을 형성하도록 구성된 감광 드럼(a 내지 d)과, 화상 정보에 기초하여 레이저 빔을 조사하여 각각의 감광 드럼(a 내지 d)에 정전 잠상을 형성하도록 구성된 노광 디바이스(906)를 포함한다. 이러한 감광 드럼(a 내지 d)은 모터(도시되지 않음)에 의해 각각 구동된다. 또한, 각각의 감광 드럼(a 내지 d)의 주위에는 (도시되지 않은) 1차 대전 디바이스, 현상 디바이스, 전사 대전 디바이스가 배치된다. 각각의 감광 드럼(a 내지 d)과 이들 디바이스는 프로세스 카트리지(901a 내지 901d)로서 유닛화되어 있다.
또한, 화상 형성 유닛(900B)은 화살표로 표시한 방향으로 회전 구동되도록 구성된 중간 전사 벨트(902)와, 중간 전사 벨트(902)에 순차적으로 형성된 풀 컬러 화상을 시트(P)에 전사하도록 구성된 2차 전사 유닛(903) 등을 포함한다. 그리고, 이 중간 전사 벨트(902)에 전사 대전 디바이스(902a 내지 902d)에 의해 전사 바이어스가 인가됨으로써, 감광 드럼(a 내지 d) 상의 각 색의 토너 화상이 순차적으로 중간 전사 벨트(902)에 다층으로 전사된다. 이에 따라, 중간 전사 벨트(902)에 풀 컬러 화상이 형성된다.
2차 전사 유닛(903)은 중간 전사 벨트(902)를 지지하는 2차 전사 대향 롤러(903b)와, 중간 전사 벨트(902)를 통해 2차 전사 대향 롤러(903b)와 접촉하는 2차 전사 롤러(903a)를 포함한다. 도 1을 참조하면, 레지스트레이션 롤러(909)와 급지 카세트(904)가 제공된다. 픽업 롤러(908)는 급지 카세트(904)에 수용된 시트(P)를 공급 및 반송한다. 중앙 처리 유닛(CPU) 회로 유닛(200)은 장치 본체(900A)와 피니셔(100)를 제어하는 제어 유닛이다.
그 다음, 이러한 방식으로 구성된 화상 형성 장치(900)의 화상 형성 동작에 대해 설명한다. 화상 형성 동작이 개시되면, 먼저, 퍼스널 컴퓨터(도시되지 않음) 등으로부터의 화상 정보에 기초하여 노광 디바이스(906)가 레이저 광을 조사하여, 소정의 극성 및 전위를 갖도록 균일하게 대전된 감광 드럼(a 내지 d)의 표면을 순차적으로 노광함으로써, 감광 드럼(a 내지 d)에 정전 잠상을 형성하게 된다. 그 후, 이 정전 잠상을 토너로 현상하여 가시화하게 된다.
예컨대, 먼저, 노광 디바이스(906)가 문서의 옐로우 성분 색에 대응하는 화상 신호에 기초한 레이저 광을 노광 디바이스(906)의 다면경 등을 통해 감광 드럼(a)에 조사함으로써, 감광 드럼(a)에 옐로우 정전 잠상을 형성하게 된다. 그리고, 이 옐로우 정전 잠상을 현상 디바이스로부터의 옐로우 토너로 현상하고, 옐로우 토너 화상으로 가시화하게 된다. 그 후, 이 토너 화상이 감광 드럼(a)의 회전에 따라 감광 드럼(a)과 중간 전사 벨트(902)가 접촉하는 1차 전사 유닛에 도달하게 된다. 이 때, 이러한 방식으로 토너 화상이 제1 전사 유닛에 도달하면, 전사 대전 디바이스(902a)에 의해 인가되는 1차 전사 바이어스에 의해 감광 드럼(a) 상의 옐로우 토너 화상이 중간 전사 벨트(902)에 전사된다(1차 전사).
그 다음, 옐로우 토너 화상을 담지한 중간 전사 벨트(902)의 부분이 이동하면, 이 때까지 상술한 방법과 유사한 방식으로 감광 드럼(b)에 형성된 마젠타 토너 화상이 옐로우 토너 화상 위에서부터 중간 전사 벨트(902)로 전사된다. 마찬가지로, 중간 전사 벨트(902)가 이동함에 따라, 시안 토너 화상 및 블랙 토너 화상이, 옐로우 토너 화상 및 마젠타 토너 화상에 중첩되면서, 각각의 1차 전사 유닛에서 중간 전사 벨트(902)로 각각 전사된다. 이에 따라, 중간 전사 벨트(902) 상에 풀 컬러 토너 화상이 형성된다.
또한, 토너 화상 형성 동작과 병행하여, 급지 카세트(904)에 수용된 시트(P)가 픽업 롤러(908)에 의해 1장씩 송출된다. 그리고, 시트(P)는 레지스트레이션 롤러(909)에 도달하게 되며, 레지스트레이션 롤러(909)에 의해 동기된 후 2차 전사 유닛(903)으로 반송된다. 그 후, 이 2차 전사 유닛(903)에서, 전사 유닛인 2차 전사 롤러(903a)에 인가되는 2차 전사 바이어스에 의해 중간 전사 벨트(902) 상의 4색의 토너 화상이 시트(P)에 일괄적으로 전사된다(2차 전사).
그 다음, 토너 화상이 위에 전사된 시트(P)가 2차 전사 유닛(903)으로부터 반송 가이드(920)로 안내되어, 정착 유닛(905)으로 반송된다. 시트(P)는 정착 유닛(905)을 통과하면서 열과 압력을 받게 되며, 이에 따라 토너 화상이 시트(P)에 정착된다. 그 후, 이러한 방식으로 화상이 위에 정착된 시트(P)가 정착 유닛(905)의 하류에 배치된 배출 통로(921)를 통과한 다음, 한 쌍의 배출 롤러(918)에 의해 배출되어 피니셔(100)로 반송된다.
피니셔(100)는 장치 본체(900A)로부터 배출되는 시트들을 순차적으로 수득한다. 피니셔(100)는 수득된 복수의 시트를 서로 정렬하여 이들을 하나의 다발로 만드는 처리와, 다발로 만들어진 시트 다발의 시트 배출 방향 상류단(이하, 후단이라 함)을 제본하는 제본 처리를 수행하도록 구성된 처리 유닛(139)을 포함한다. 또한, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 피니셔(100)의 처리 유닛(139)은 필요에 따라 제본 처리를 수행하고, 시트 적재 트레이(114)에 시트를 배출하는 처리도 수행한다. 이 처리 유닛(139)은 제본 처리를 받게 될 시트들을 적재하도록 구성된 시트 적재 수단으로서 중간 처리 트레이(107)와, 중간 처리 트레이(107)에 적재된 시트들을 제본하도록 구성된 제본 처리 유닛(100A)을 포함한다.
또한, 중간 처리 트레이(107)에는 전방 및 측방 정렬판(109a, 109b)들이 배치된다. 전방 및 측방 정렬판(109a, 109b)들은, 장치 본체(900A)의 측방향에 대해 수직한 방향으로부터 중간 처리 트레이(107)로 시트(P)가 반송된 후, 폭 방향(측방향)에서의 시트(P)의 양 측단의 위치를 규제(정렬)한다. 이 중간 처리 트레이(107)에 적재된 시트(P)의 측단의 위치를 폭 방향에서 정렬하도록 구성된 측단 정렬 유닛인 전방 및 측방 정렬판(109a, 109b)들은 후술하는 도 7에 도시된 정렬 모터(M253)에 의해 구동되어 폭 방향으로 이동하게 된다.
또한, 일반적으로, 이 전방 및 측방 정렬판(109a, 109b)들은 정렬 홈 위치(HP) 센서(도시되지 않음)의 검출 신호에 기초하여 구동되는 정렬 모터(M253)에 의해 시트(P)를 수득하는 수득 위치로 이동하게 된다. 그리고, 전방 및 측방 정렬판(109a, 109b)들이 중간 처리 트레이(107)에 적재된 시트(P)의 양 측단의 위치를 규제할 때에는, 정렬 모터(M253)가 구동되어 전방 및 측방 정렬판(109a, 109b)들을 폭 방향을 따라 이동시킴으로써, 중간 처리 트레이(107)에 적재된 시트(P)의 양 측단에 접촉시키게 된다.
또한, 중간 처리 트레이(107)의 반송 방향 하류 측의 상방에는 인입(pull-in) 패들(106)이 배치되어 있다. 시트(P)가 처리 유닛(139)으로 반입되기 전에, 후술하는 도 7에 도시된 패들 HP 센서(S243)의 검출 정보에 기초하여 패들 승강 모터(M252)가 구동된다. 이러한 동작에 의하여, 인입 패들(106)은 배출된 시트(P)와 간섭하지 않는 상부 위치에서 대기 상태로 설정된다.
또한, 중간 처리 트레이(107)로 시트(P)가 배출되면, 인입 패들(106)은 패들 승강 모터(M252)의 역방향 구동에 의해 하방으로 이동함과 동시에, 도시되지 않은 패들 모터에 의해 적절한 타이밍에 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이러한 회전에 의해, 인입 패들(106)은 시트(P)를 인입하여 시트(P)의 후단을 후단 스토퍼(108)에 접촉시킬 수 있다. 본 실시예에서, 이 인입 패들(106)과, 후단 스토퍼(108)와, 전방 및 측방 정렬판(109a, 109b)들은 중간 처리 트레이(107)에 적재된 시트(P)를 정렬하는 정렬 유닛(130)을 구성한다. 예컨대, 중간 처리 트레이(107)의 경사가 큰 경우에는, 인입 패들(106)이나 후술하는 널링 가공된(knurled) 벨트(117)를 사용하지 않고도 시트(P)를 후단 스토퍼(108)에 접촉시킬 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 후단 어시스트(assist)(112)가 제공된다. 이 후단 어시스트(112)는, 후술하는 도 7에 도시된 어시스트 HP 센서(S244)의 검출 신호에 기초하여 구동되는 어시스트 모터(M254)에 의해, 후술하는 스테이플러의 이동을 방해하지 않는 위치로부터 시트(P)를 수득하는 위치로 이동하게 된다. 그리고, 이 후단 어시스트(112)는, 후술하는 바와 같이, 시트 다발에 대한 제본 처리가 수행된 후, 시트 다발을 시트 적재 트레이(114)로 배출한다.
또한, 피니셔(100)는 시트(P)를 장치 내로 도입하기 위한 한 쌍의 입구 롤러(101)와, 시트 배출 롤러(103)를 포함한다. 장치 본체(900A)로부터 배출된 시트(P)는 입구 롤러(101) 쌍으로 전달된다. 이 때, 입구 센서(S240)에 의해 시트 전달 타이밍도 동시에 검출된다. 그리고, 입구 롤러(101) 쌍으로 전달된 시트(P)는 시트 배출 롤러(103)(즉, 시트 배출 유닛)에 의해 중간 처리 트레이(107)로 순차적으로 배출된다. 중간 처리 트레이(107)로 배출된 시트(P)는 인입 패들(106) 및 널링 가공된 벨트(117) 등의 리턴 유닛에 의해 후단 스토퍼(108)와 접촉하게 된다. 이에 따라, 시트들이 시트 반송 방향으로 서로 정렬됨으로써, 정렬된 시트 다발을 형성하게 된다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 후단 낙하 부재(105)가 제공된다. 후단 낙하 부재(105)는 도 2a에 도시된 바와 같이 시트 배출 롤러(103)를 통과하는 시트(P)에 의해 밀어올려진다. 시트(P)가 시트 배출 롤러(103)를 통과하면, 후단 낙하 부재(105)는 도 2b에 도시된 바와 같이 자중에 의해 낙하하여 시트(P)의 후단을 상측으로부터 아래로 밀어내린다.
또한, 정전하 제거기(104)와 번들 홀더(115)가 제공된다. 번들 홀더(115)는 후술하는 도 7에 도시된 번들 홀더 모터(M255)에 의해 회전됨으로써, 시트 적재 트레이(114)에 적재된 시트 다발을 누른다. 또한, 트레이 하한 센서(S242), 번들 홀더 HP 센서(S245) 및 트레이 HP 센서(S241)가 제공된다. 시트 다발이 트레이 HP 센서(S241)로 전달되는 광을 차광하는 경우에는, 트레이 HP 센서(S241)로 광이 전달될 수 있을 때까지 도 7에 도시된 트레이 승강 모터(M251)에 의해 시트 적재 트레이(114)가 하강함으로써, 시트 표면 위치를 판단하게 된다.
제본 처리 유닛(100A)은 스테이플-프리 제본 유닛인 스테이플-프리 제본 유닛(102)을 포함한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 스테이플-프리 제본 유닛(102)은 스테이플-프리 제본 모터(M257), 스테이플-프리 제본 모터(M257)에 의해 회전하도록 구성된 기어(1021), 및 기어(1021)에 의해 회전하도록 구성된 스텝 기어(1022 내지 1024)들을 포함한다. 또한, 스테이플-프리 제본 유닛(102)은 스텝 기어(1022 내지 1024)들에 의해 회전하도록 구성된 기어(1025)를 포함한다. 또한, 스테이플-프리 제본 유닛(102)은 프레임(10213)에 고정된 하부 아암(1012)과, 하부 아암(1012)에 대해 축(10211)을 중심으로 요동가능하게 설치되고 바이어싱 부재(도시되지 않음)에 의해 하부 아암측으로 바이어싱되는 상부 아암(1029)을 포함한다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 하부 아암(1012)에는 하부 톱니(10214)가 제1 부분으로서 설치되어 있다. 상부 아암(1029)에는 상부 톱니(10210)가 제2 부분으로서 설치되어 있다.
기어(1025)가 회전축(1026)에 부착되어 있다. 그리고, 도 3b에 도시된 바와 같이, 이 회전축(1026)에는 캠(1027)이 부착되어 있으며, 이 캠(1027)은 상부 아암(1029)과 하부 아암(1012) 사이에 배치되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 스테이플-프리 제본 모터(M257)가 회전할 때, 스테이플-프리 제본 모터(M257)의 회전이 기어(1021), 스텝 기어(1022 내지 1024)들 및 기어(1025)를 통해 회전축(1026)으로 전달됨으로써, 캠(1027)이 회전하게 된다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 스테이플-프리 제본 유닛(102)은, 스테이플-프리 제본 유닛(102)이 복수의 시트를 맞물어 제본하는 제본 상태와 스테이플-프리 제본 유닛(102)이 시트의 맞물림을 해제하는 해제 상태 사이에서 변경된다. 이동 유닛(102A)은 상부 톱니(10210)가 하부 톱니(10214)와 함께 시트 다발을 제본하는 제본 위치와 상부 톱니(10210)가 하부 톱니(10214)로부터 분리되는 개방 위치 사이로 상부 톱니(10210)를 이동시키는 이동 유닛이다. 이동 유닛(102A)은 스테이플-프리 제본 모터(M257), 캠(1027), 기어(1021), 스텝 기어(1022 내지 1024)들, 기어(1025)를 포함한다. 즉, 이동 유닛(102A)은 스테이플-프리 제본 유닛(102)의 상태를 제본 상태와 해제 상태 사이에서 변경한다.
본 실시예에서, 캠(1027)은 상부 아암(1029)의 일측 요동 단부에 배치된 롤러(1028)에 하방으로부터 접촉되어 있다. 이에 따라, 캠(1027)이 회전하면, 도 4a에 도시된 바와 같은 상태가 될 때까지 바이어싱 부재(도시되지 않음)에 의해 롤러(1028)를 통해 캠(1027)과 압접되어 있는 상부 아암(1029)의 캠측 단부가 도 4b에 도시된 바와 같이 상승하게 된다.
한편, 제1 치형인 상부 톱니(10210)가 캠(1027)의 반대측에 있는 상부 아암(1029)의 단부의 하단에 설치되어 있다. 제2 치형인 하부 톱니(10214)가 캠(1027)의 반대측에 있는 하부 아암(1012)의 단부의 상단에 설치되어 있다. 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제본 유닛(102B)은 복수의 톱니가 형성되어 있는 상부 톱니(10210)와 하부 톱니(10214)를 포함하며, 상부 톱니(10210)와 하부 톱니(10214)로 복수의 시트를 맞물어 이들을 제본한다. 또한, 도 5는 도 4b에 화살표로 표시한 방향에서 본 스테이플-프리 제본 유닛(102)을 도시하고 있다. 하부 톱니(10214)는 시트 다발과 접촉하여 두께 방향으로 시트 다발을 변형시키도록 구성된 변형면으로서의 역 V 형상(오목부)을 갖는다. 상부 톱니(10210)는 시트 다발과 접촉하여 두께 방향으로 시트 다발을 변형시키도록 구성된 변형면으로서의 V 형상(볼록부)을 갖는다. 제본 유닛(102B)은 상부 톱니(10210)와 하부 톱니(10214) 사이에 시트 다발을 샌드위칭하여 두께 방향으로 변형시킴으로써, 시트 다발을 제본한다. 즉, 제본 유닛(102B)은 상부 톱니(10210)와 하부 톱니(10214) 사이에 시트 다발을 협지하여 두께 방향으로 변형시킴으로써, 시트 다발을 제본한다.
캠(1027)에 의해 상부 아암(1029)의 캠측 단부가 상승하면, 캠(1027)과는 반대측에 있는 상부 아암(1029)의 단부가 하강하게 된다. 캠(1027)과는 반대측에 있는 상부 아암(1029)의 단부의 하강 운동에 따라, 상부 톱니(10210)가 하강하여 하부 톱니(10214)와 맞물림으로써, 시트 다발을 가압하게 된다. 그리고, 시트 다발이 이러한 방식으로 가압되면, 시트(P)가 연신됨으로써, 시트 표면의 섬유가 노출된다. 시트 다발이 더 가압되면, 시트들의 섬유들이 서로 얽힘으로써, 시트들을 서로 결속하게 된다. 상부 톱니(10210)와 하부 톱니(10214)는 시트 다발을 샌드위칭하여 두께 방향으로 변형시킴으로써 제본하도록 구성된 한 쌍의 샌드위칭 부재(협지 부재)이다.
즉, 스테이플-프리 제본 유닛(102)이 시트에 대한 제본 처리를 수행할 때, 상부 아암(1029)이 요동함으로써, 상부 아암(1029) 상의 상부 톱니(10210)와 하부 아암(1012) 상의 하부 톱니(10214)가 시트들을 사이에 맞물어 가압하게 된다. 시트들은 상부 톱니(10210)와 하부 톱니(10214)에 의해 맞물려 가압됨으로써 서로 결속된다. 이 때, 후술하는 도 7에 도시된 캠 센서(S247)에 의해 캠(1027)의 위치가 검출된다.
도 6은 화상 형성 장치(900)의 제어 블록도이다. 도 6을 참조하면, CPU 회로 유닛(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 장치 본체(900A)의 소정 위치에 배치된다. 이 CPU 회로 유닛(200)은 CPU(201), 제어 프로그램 등을 저장하는 리드 온리 메모리(ROM)(202), 및 제어 데이터를 임시 보관하는 영역과 제어에 필요한 연산 작업 영역으로서 사용되는 랜덤 액세스 메모리(RAM)(203)를 포함한다.
또한, 도 6을 참조하면, 외부 인터페이스(209)는 화상 형성 장치(900)와 외부 퍼스널 컴퓨터(PC)(208) 사이의 외부 인터페이스이다. 외부 PC(208)로부터 인쇄 데이터를 수신하면, 외부 인터페이스(209)는 이 데이터를 비트맵 화상으로 전개하고, 전개된 데이터를 화상 데이터로서 화상 신호 제어 유닛(206)으로 출력한다.
그리고, 이 화상 신호 제어 유닛(206)은 이 데이터를 프린터 제어 유닛(207)으로 출력하고, 프린터 제어 유닛(207)은 화상 신호 제어 유닛(206)으로부터 수신된 데이터를 노출 제어 유닛(도시되지 않음)으로 출력한다. 화상 판독 장치(950)에 설치된 이미지 센서(도시되지 않음)에 의해 판독된 문서의 화상이 이미지 리더 제어 유닛(205)으로부터 화상 신호 제어 유닛(206)으로 출력되며, 화상 신호 제어 유닛(206)은 이 출력된 화상을 프린터 제어 유닛(207)으로 출력한다.
또한, 조작 유닛(210)은 화상 형성에 관한 각종 기능을 설정하는 복수의 키와, 설정 상태를 표시하는 표시 유닛 등을 포함한다. 그리고, 조작 유닛(210)은 사용자에 의해 수행된 각 키의 조작에 대응하는 키 신호를 CPU 회로 유닛(200)으로 출력함과 동시에, CPU 회로 유닛(200)으로부터의 신호에 기초하여 해당 정보를 표시 유닛에 표시한다.
CPU 회로 유닛(200)은 ROM(202)에 저장된 제어 프로그램과 조작 유닛(210)의 설정에 따라, 화상 신호 제어 유닛(206)을 제어함과 동시에, 문서 공급기(DF)(즉, 문서 반송 디바이스) 제어 유닛(204)을 통해 문서 반송 디바이스(950A)(도 1 참조)를 제어한다. 또한, CPU 회로 유닛(200)은 이미지 리더 제어 유닛(205)을 통해 화상 판독 장치(950)(도 1 참조)를 제어하고, 프린터 제어 유닛(207)을 통해 화상 형성 유닛(900B)(도 1 참조)을 제어하며, 피니셔 제어 유닛(220)을 통해 피니셔(100)를 제어한다.
본 실시예에서, 피니셔 제어 유닛(220)은 피니셔(100)에 탑재되며, CPU 회로 유닛(200)과 정보를 교환함으로써 피니셔(100)를 구동 및 제어한다. 또한, 피니셔 제어 유닛(220)은 CPU 회로 유닛(200)과 일체로 장치 본체 측에 배치될 수 있으며, 장치 본체측으로부터 피니셔(100)를 직접 제어하도록 구성될 수 있다.
도 7은 본 실시예에 따른 피니셔(100)의 제어 블록도이다. 피니셔 제어 유닛(220)은 CPU(즉, 마이크로컴퓨터)(221), ROM(222) 및 RAM(223)을 포함한다. 그리고, 이 피니셔 제어 유닛(220)은 통신 집적 회로(IC)(224)를 통해 CPU 회로 유닛(200)과 통신하여 데이터를 교환하고, CPU 회로 유닛(200)으로부터의 지시에 따라 ROM(222)에 저장되어 있는 각종 프로그램을 실행시킴으로써 피니셔(100)를 구동 및 제어한다.
또한, 피니셔 제어 유닛(220)은 드라이버(225)를 통해 반송 모터(M250), 트레이 승강 모터(M251), 패들 승강 모터(M252), 정렬 모터(M253), 어시스트 모터(M254), 번들 홀더 모터(M255) 및 스테이플-프리 제본 모터(M257)를 구동시킨다.
또한, 피니셔 제어 유닛(220)에는 입구 센서(S240), 시트 배출 센서(S246), 트레이 HP 센서(S241), 트레이 하한 센서(S242), 패들 HP 센서(S243), 어시스트 HP 센서(S244) 및 번들 홀더 HP 센서(S245)가 연결되어 있다. 또한, 피니셔 제어 유닛(220)에는 캠 센서(S247)가 연결되어 있다. 그리고, 피니셔 제어 유닛(220)은 이러한 각 센서들로부터의 검출 신호에 기초하여 정렬 모터(M253), 스테이플-프리 제본 모터(M257) 등을 구동시킨다.
시트에 대해 스테이플-프리 제본을 실시할 때, 먼저, 스테이플-프리 제본 유닛(102)의 동작을 제어하는 피니셔 제어 유닛(220)이 캠 센서(S247)로 캠(1027)의 위치를 검출한다. 그리고, 스테이플-프리 제본을 실행하기 전에 시트를 수득하였을 때에는, 도 4a에 도시된 바와 같이 캠(1027)이 하사점에 위치하도록, 피니셔 제어 유닛(220)이 스테이플-프리 제본 모터(M257)의 회전을 제어한다. 캠(1027)이 하사점에 위치할 때, 상부 톱니(10210)와 하부 톱니(10214) 사이에 간격(G)이 생성됨으로써, 스테이플-프리 제본될 복수의 시트가 그 사이로 진입할 수 있게 된다.
제본 동작을 실시할 때, 피니셔 제어 유닛(220)은 스테이플-프리 제본 모터(M257)를 회전시킴으로써, 캠(1027)에 의해 상부 아암(1029)이 축(10211)을 중심으로 시계 방향으로 요동하게 한다. 그리고, 도 4b에 도시된 바와 같이 캠(1027)이 상사점에 도달하면, 상부 아암(1029)의 상부 톱니(10210)와 하부 아암(1012)의 하부 톱니(10214)가 서로 맞물리게 된다. 이에 따라, 시트들이 서로 결속된다.
캠(1027)이 상사점에 도달한 후, 캠(1027)이 더 회전하면, 상부 아암(1029)에 형성된 변위부(1029a)의 변위에 의해, 롤러(1028)가 캠(1027)의 상사점을 넘을 수 있다. 그리고, 이러한 방식으로 롤러(1028)가 캠(1027)의 상사점을 넘으면, 상부 아암(1029)은 상부 톱니(10210)가 하부 톱니(10214)로부터 분리되는 방향으로 이동하게 된다. 그 후, 캠(1027)이 더 회전하여 다시 하사점에 도달하면, 캠 센서(S247)가 캠(1027)를 검출하게 된다. 이러한 동작으로, 피니셔 제어 유닛(220)은 스테이플-프리 제본 모터(M257)의 회전을 정지시킨다.
다음으로, 본 실시예에 따른 피니셔(100)의 시트 제본 처리 동작에 대해 설명한다. 전술한 도 2a에 도시된 바와 같이, 화상 형성 장치(900)로부터 배출된 시트(P)는 반송 모터(M250)에 의해 구동되는 입구 롤러(101) 쌍으로 전달된다. 이 때, 시트(P)의 선단이 입구 센서(S240)에 의해 검출된다.
그 다음, 입구 롤러(101) 쌍으로 전달된 시트(P)는 입구 롤러(101) 쌍으로부터 시트 배출 롤러(103)로 전달된다. 시트(P)의 선단은, 후단 낙하 부재(105)를 들어올리면서 반송됨과 동시에, 정전하 제거기(104)에 의해 정전기가 제전되면서 중간 처리 트레이(107)로 배출된다. 시트 배출 롤러(103)에 의해 중간 처리 트레이(107)로 배출된 시트(P)가 후단 낙하 부재(105)의 중량에 의해 상부로부터 가압됨으로써, 시트(P)의 후단이 중간 처리 트레이(107)로 낙하하는데 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
그 다음, 시트 배출 센서(S246)에 의해 검출된 시트(P)의 후단의 신호에 기초하여, 피니셔 제어 유닛(220)은 중간 처리 트레이(107)의 내부를 제어한다. 구체적으로, 전술한 도 2b에 도시된 바와 같이, 피니셔 제어 유닛(220)은 패들 승강 모터(M252)로 인입 패들(106)을 중간 처리 트레이(107) 측으로 하강시켜 시트(P)와 접촉시킨다. 이 때, 인입 패들(106)은 반송 모터(M250)에 의해 반시계 방향으로 회전하기 때문에, 시트(P)는 인입 패들(106)에 의해 도 2b의 우측 방향으로 후단 스토퍼(108) 측으로 반송된다. 그 후, 시트(P)의 후단이 널링 가공된 벨트(117)로 전달된다. 시트(P)의 후단이 널링 가공된 벨트(117)로 전달된 후, 피니셔 제어 유닛은, 패들 승강 모터(M252)가 인입 패들(106)을 상승시키도록, 패들 승강 모터(M252)를 구동시킨다. 패들 HP 센서(S243)에 의해 인입 패들(106)이 HP에 도달한 것으로 검출되면, 피니셔 제어 유닛(220)은 패들 승강 모터(M252)의 구동을 정지시킨다.
널링 가공된 벨트(117)는, 인입 패들(106)에 의해 반송되어 온 시트(P)를 후단 스토퍼(108)까지 반송한 후, 시트 위에서 미끄러지며 시트(P)를 반송함으로써, 시트(P)를 항상 후단 스토퍼(108) 측으로 바이어싱한다. 이와 같은 미끄러짐 반송은 시트(P)를 후단 스토퍼(108)와 접촉시킴으로써, 시트(P)의 사행을 보정할 수 있다. 그 다음, 피니셔 제어 유닛(220)은, 이러한 방식으로 시트(P)를 후단 스토퍼(108)와 접촉시킨 후, 정렬 모터(M253)를 구동하여 정렬판(109a, 109b)들을 시트 배출 방향에 대해 수직한 폭 방향으로 이동시킴으로써, 시트(P)의 폭 방향 위치를 정렬시킨다. 피니셔 제어 유닛(220)은 이러한 일련의 동작을 제본 처리되는 소정 매수의 시트에 반복적으로 수행함으로써, 도 8a에 도시된 바와 같이 중간 처리 트레이(107) 상에 정렬된 시트 다발(PA)을 형성한다.
그 다음, 이러한 정렬 동작이 수행된 후, 제본 모드가 선택되면, 제본 유닛은 제본 처리를 실시한다. 그 후, 도 8b에 도시된 바와 같이, 어시스트 모터(M254)에 의해 구동되도록 구성된 시트 배출 유닛인 후단 어시스트(112)와 배출 클로(113)에 의해 시트 다발(PA)의 후단이 밀림으로써, 중간 처리 트레이(107) 상의 시트 다발(PA)이 번들로서 시트 적재 트레이(114)로 배출된다.
그 후, 도 8c에 도시된 바와 같이, 시트 적재 트레이(114) 상에 적재되어 있는 시트 다발(PA)이 후속하여 배출되는 시트 다발에 의해 반송 방향으로 밀려나가는 것을 방지하기 위해, 번들 홀더(115)가 반시계 방향으로 회전하여 시트 다발(PA)의 후단을 누르게 된다. 그리고, 이 번들 홀더(115)에 의한 번들 누름 동작이 완료된 후, 시트 다발(PA)이 트레이 HP 센서(S241)로 전달되는 광을 차광하는 경우에는, 트레이 HP 센서(S241)로 광이 전달될 수 있을 때까지 트레이 승강 모터(M251)에 의해 시트 적재 트레이(114)가 하강함으로써, 시트 표면 위치를 판단하게 된다. 이러한 일련의 동작을 반복적으로 수행함으로써, 필요한 개수의 시트 다발(PA)을 시트 적재 트레이(114)로 배출할 수 있다.
동작 중, 시트 적재 트레이(114)가 하강하여 트레이 하한 센서(S242)로 전달되는 광을 차광하기 시작하는 경우에는, 피니셔 제어 유닛(220)이 화상 형성 장치(900)의 CPU 회로 유닛(200)에 시트 적재 트레이(114)의 만재(full load)를 통지함으로써, 화상 형성 장치(900)는 화상 형성을 중지하게 된다. 그 후, 시트 적재 트레이(114) 상의 시트 다발들이 제거되면, 시트 적재 트레이(114)는 트레이 HP 센서(S241)로 전달되는 광을 차광하기 시작할 때까지 상승한 후, 하강하여 트레이 HP 센서(S241)로 광이 전달될 수 있도록 함으로써, 시트 적재 트레이(114) 상에서 시트 표면을 다시 판단하게 된다. 이러한 동작으로, 화상 형성 장치(900)는 화상 형성을 재개하게 된다.
다음으로, 스테이플-프리 제본을 실행할 때의 피니셔 제어 유닛(220)에 의한 스테이플-프리 제본 동작 제어를 도 9에 도시된 흐름도를 참조하여 설명한다. 시트에 대해 스테이플-프리 제본을 실시할 때, 먼저, 피니셔 제어 유닛(220)은 캠(1027)을 하사점 위치에 대응하는 홈 위치(HP)로 이동시키도록 스테이플-프리 제본 모터(M257)를 구동시킨다.
그리고, 단계(ST1)에서, 피니셔 제어 유닛(220)은 도 7에 도시된 캠 센서(S247)로 캠(1027)의 위치를 검출한다. 캠(1027)이 HP에 위치하고 있지 않다고 피니셔 제어 유닛(220)이 판단한 경우(단계(ST2)에서 "아니오"), 단계(ST3)에서, 피니셔 제어 유닛(220)은 스테이플-프리 제본 모터(M257)를 계속 구동시킨다. 그 후, 캠 센서(S247)로 캠(1027)이 HP에 위치하고 있다고 피니셔 제어 유닛(220)이 검출하면(단계(ST2)에서 "예"), 단계(ST4)에서, 피니셔 제어 유닛(220)은 스테이플-프리 제본 모터(M257)를 정지시킨다. 그 결과, 스테이플-프리 제본을 실시하기 전에, 피니셔 제어 유닛(220)이 시트 수득 상태의 확립을 완료한다.
그 다음, 단계(ST5)에서, 피니셔 제어 유닛(220)은 제본 동작 실시 여부를 판단한다. 피니셔 제어 유닛(220)이 스테이플-프리 제본을 실시하기로 판단한 경우(단계(ST5)에서 "예"), 단계(ST6)에서, 피니셔 제어 유닛(220)은 스테이플-프리 제본 모터(M257)를 구동시킨다. 스테이플-프리 제본 모터(M257)가 구동됨에 따라, 캠(1027)에 의해 상부 아암(1029)이 축(10211)을 중심으로 시계 방향으로 요동하게 된다. 캠(1027)이 더 회전하여 도 4b에 도시된 위치에 도달하면, 상부 아암(1029)의 상부 톱니(10210)와 하부 아암(1012)의 하부 톱니(10214)가 서로 맞물린다. 그 결과, 시트 다발이 서로 결속된다. 그 후, 캠(1027)이 더 회전하면, 상부 아암(1029)이 축(10211)을 중심으로 반시계 방향으로 요동함으로써, 상부 톱니(10210)가 하부 톱니(10214)로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 된다.
그 다음, 단계(ST7)에서, 피니셔 제어 유닛(220)은 캠 센서(S247)로 캠(1027)의 위치를 검출한다. 캠(1027)이 HP에 위치하고 있지 않다고 피니셔 제어 유닛(220)이 판단한 경우(단계(ST8)에서 "아니오"), 단계(ST9)에서, 피니셔 제어 유닛(220)은 스테이플-프리 제본 모터(M257)를 계속 구동시킨다. 그 후, 캠 센서(S247)로 캠(1027)이 HP에 위치하고 있다고 피니셔 제어 유닛(220)이 판단하면(단계(ST8)에서 "예"), 단계(ST10)에서, 피니셔 제어 유닛(220)은 스테이플-프리 제본 모터(M257)를 정지시킨다. 그 결과, 시트 제본 동작이 완료된다. 한편, 피니셔 제어 유닛(220)이 제본 동작을 실시하지 않기로 판단한 경우(단계(ST5)에서 "아니오"), 피니셔 제어 유닛(220)은 시트 제본 동작을 즉시 종료한다.
도 10은 하부 톱니(10214)와 상부 톱니(10210)의 표면 상태를 개략적으로 도시하고 있다. 하부 톱니(10214)와 상부 톱니(10210)는 시트 다발과 접촉하는 표면에 요철부(시트를 변형시키는 변형면)를 포함함으로써, 시트 다발을 두께 방향으로 변형시킨다. 본 실시예에서, 상부 톱니(10210)에는 V 형상을 가진 표면이 평활하게 형성되어 있는 반면, 하부 톱니(10214)에는 역 V 형상을 가진 표면이 거칠게 처리되어 있다. 즉, 하부 톱니(10214)는 상부 톱니(10210)보다 거친 표면을 갖는다. 구체적인 가공법으로서, 절삭 가공으로 상부 톱니(10210)와 하부 톱니(10214)를 성형한 후, 상부 톱니(10210)에만 연마 공정을 실시한다. 그 결과, 하부 톱니(10214)에 절삭 흔적이 남아 거친 표면을 형성하게 되는 반면, 상부 톱니(10210)에는 평활한 표면이 형성될 수 있다.
그리고, 하부 톱니(10214)의 표면이 상부 톱니(10210)의 표면보다 거친 경우에는, 결속된 시트들의 섬유들이 하부 톱니(10214)에 부착된 상태가 된다. 즉, 본 실시예에 따르면, 하부 톱니(10214)의 표면을 거칠게 함으로써, 의도적으로 시트를 하부 톱니(10214)에 부착시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 도 11과 전술한 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 하부 아암(1012)의 하부 톱니(10214) 근방에 탄성 부재인 분리 판 스프링(10215)이 설치된다. 그리고, 전술한 바와 같이 상부 아암(1029)이 시계 방향으로 요동하게 되면, 분리 판 스프링(10215)은 상부 톱니(10210)와 하부 톱니(10214) 사이에 샌드위칭된 시트를 통해 상부 아암(1029)에 의해 가압되어 하방으로 휘어지며, 분리 판 스프링(10215)이 시트의 물림을 방해하지 않는 후퇴 위치로 이동하게 된다. 또한, 시트 다발이 서로 결속된 후, 상부 아암(1029)이 이동하면, 분리 판 스프링(10215)이 탄성적으로 상승하게 된다.
이 때, 분리 판 스프링(10215)은 하부 톱니(10214)의 톱니보다도 상방으로, 즉, 시트의 두께 방향에서 하부 톱니(10214)의 톱니 선단보다도 시트를 분리시키는 방향으로, 탄성적으로 돌출하게 된다. 그리고, 이러한 방식으로 분리 판 스프링(10215)이 상승하게 되면, 분리 판 스프링(10215)이 시트를 하부 톱니(10214)로부터 멀어지는 방향으로 가압함으로써, 시트를 하부 톱니(10214)로부터 분리시킨다. 따라서, 분리 판 스프링(10215)은 시트가 하부 톱니(10214)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 분리 유닛인 분리 판 스프링(10215)이 하부 톱니(10214)로부터 멀어지는 방향으로 시트를 가압하여 분리시킬 수 있도록 하기 위해서는, 분리 판 스프링(10215)이 도 12a 및 도 12b에 도시된 시트를 분리할 수 있는 분리 가능 영역 내에 분리 판 스프링(10215)이 배치되어야 한다는 것을 유의하여야 한다. 도 12a 및 도 12b는 분리 판 스프링(10215)으로 시트를 분리할 수 있는 "분리 가능 영역"과 시트를 분리할 수 없는 "분리 불가능 영역"을 도시하고 있다. 그리고, 시트 분리를 실현하기 위해서는 분리 판 스프링(10215)의 선단이 "분리 가능 영역" 내에 위치되어야 한다. 도 12a는 길이 방향에서 본 하부 톱니(10214)를 도시하고 있으며, 도 12b는 톱니 배열 방향에서 본 하부 톱니(10214)를 도시하고 있다.
도 12a에 도시된 바와 같이, 분리 판 스프링(10215)의 선단이 원점(G)에서 +z 방향으로 변위될수록, 분리 판 스프링(10215)이 부착된 시트를 더 상방으로 들어올릴 수 있음으로써, 우수한 분리 성능을 제공한다. 또한, 분리 판 스프링(10215)의 선단이 원점(G)에서 +x 방향으로 변위될수록, 분리 판 스프링(10215)의 선단이 결속된 부분으로부터 더 멀리 분리되어 시트의 변형이 커짐으로써, 분리 성능을 저하시킨다. 그리고, "분리 가능 영역"과 "분리 불가능 영역" 사이의 경계선인 곡선(L1)을 재료 역학에 따른 보의 휨 방정식으로부터 얻을 수 있다. 다음의 방정식은 외팔보의 단부의 처짐(δ)을 계산하기 위한 방정식이다.
δ = WL3/3EI
이 방정식에서, δ는 처짐량을 나타내고, W는 하중을 나타내며, L은 보의 길이를 나타내고, E는 영률을 나타내며, I는 단면 2차 모멘트를 나타낸다.
원점(G)이 고정점이고 x 방향의 거리가 보의 길이에 대응한다고 가정하면, 처짐량(δ)은 거리의 3제곱에 비례한다. 즉, x 방향으로 거리가 증가하면, 분리될 시트의 처짐량(δ)이 3제곱으로 커진다. 따라서, 시트들을 분리하기 위해서는 분리 판 스프링(10215)이 +z 방향으로 시트들을 높게 들어올려야 한다. 이 곡선(L1)은 치형을 중심으로 대칭적인 위치에도 존재하기 때문에, 이 곡선을 곡선(L2)으로 표시한다.
또한, 도 12b에 도시된 바와 같이, 분리 판 스프링(10215)이 시트들을 분리할 수 있도록 하기 위해서는, 분리 판 스프링(10215)의 선단이 하부 톱니(10214)의 측방향(하부 톱니(10214)의 배열 방향)에서 "분리 가능 영역" 내에 위치되어야 한다. 분리 판 스프링(10215)의 선단이 원점(G)에서 +z 방향으로 변위될수록, 분리 판 스프링(10215)이 부착된 시트를 더 상방으로 들어올릴 수 있음으로써, 우수한 분리 성능을 제공한다. 또한, 분리 판 스프링(10215)의 선단이 원점(G)에서 +y 방향으로 변위될수록, 분리 판 스프링(10215)의 선단이 결속된 부분으로부터 더 멀리 분리되어 시트의 변형이 커짐으로써, 분리 성능을 저하시킨다. 그리고, "분리 가능 영역"과 "분리 불가능 영역" 사이의 경계선인 곡선(L3)을 재료 역학에 따른 전술한 보의 휨 방정식으로부터 얻을 수 있다. 또한, 이 곡선(L3)은 치형을 중심으로 대칭적인 위치에도 존재하기 때문에, 이 곡선을 곡선(L4)으로 표시한다.
도 13a 및 도 13b는 본 실시예에 따른 하부 톱니(10214)와 분리 판 스프링(10215) 사이의 위치 관계를 도시하고 있다. 도 13a에 도시된 바와 같이, 분리 판 스프링(10215)의 선단부(102151)는 도 12a에 도시된 "분리 가능 영역" 내에 위치되어 있다. 또한, 도 13b에 도시된 바와 같이, 분리 판 스프링(10215)의 선단부(102151)(분리 유닛)는 측방향으로도 "분리 가능 영역" 내에 위치되어 있다. 본 실시예에서, 분리 판 스프링(10215)의 선단부(102151)는, "분리 가능 영역" 내에서, 시트들이 서로 결속되는 영역으로부터 벗어난 위치에 배치되어 있다. 따라서, 본 실시예에서, 분리 판 스프링(10215)은 상부 톱니(10210)와 하부 톱니(10214)의 톱니 배열 방향으로 시트들이 서로 결속되는 영역 외측 근방의 부분을 가압한다.
그리고, 제본을 실시하지 않을 때, 분리 판 스프링(10215)의 선단부(102151)는 도 13b에 도시된 바와 같이 하부 톱니(10214)의 돌출부의 정점 위치(V)보다 z 방향으로 상측에 위치하게 된다. 이에 따라, 시트들이 서로 결속된 후 상부 아암(1029)이 이동하면, 분리 판 스프링(10215)의 선단부(102151)가 하부 톱니(10214)의 선단에 대응하는 돌출부의 정점 위치(V)보다 상측에 위치하게 됨으로써, 하부 톱니(10214)에 부착된 시트를 분리할 수 있다.
도 14a는 상부 톱니(10210)가 하강하여 시트(P)가 다른 시트들에 결속된, 분리 판 스프링(10215)을 도시하고 있다. 이 때, 결속된 시트(P)의 섬유는 하부 톱니(10214)에 부착된 상태가 된다. 또한, 분리 판 스프링(10215)의 선단부(102151)는 상부 아암(1029)에 의해 시트(P)를 통해 가압되며, 즉, 상부 아암(1029)의 이동에 따라 전술한 도 13b에 도시된 위치로부터 휘어지면서 하강하게 된다. 그 후, 상부 아암(1029)이 상방으로 이동하면, 분리 판 스프링(10215)의 선단부(102151)의 탄성력이 시트(P)에 전달됨으로써, 도 14b에 도시된 바와 같이 시트(P)를 하부 톱니(10214)로부터 분리시킨다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에서는, 하부 아암(1012)에 분리 판 스프링(10215)을 설치하고, 제본된 시트를 분리 판 스프링(10215)으로 하부 톱니(10214)로부터 시트를 분리하는 방향으로 가압한다. 그 결과, 시트들이 서로 충분히 결속된 상태일 때에도, 제1 치형으로서의 하부 톱니(10214)로부터 시트(P)를 확실하게 분리할 수 있다. 또한, 시트에 대해 각각의 치형 쌍들을 이동시키지 않고 시트를 분리할 수 있다. 즉, 본 실시예와 같이, 제본된 시트를 분리 판 스프링(10215)으로 가압하면, 시트를 제본할 때, 작고 간단한 구성을 사용하여, 톱니에 대한 시트의 부착을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는, 하부 아암(1012)에 분리 판 스프링(10215)을 설치한다. 그러나, 상부 톱니(10210)가 더 거친 표면을 갖는 경우에는, 상부 아암(1029)에 분리 판 스프링(10215)을 설치할 수도 있다. 즉, 분리 판 스프링(10215)을 하부 아암(1012)과 상부 아암(1029) 중 적어도 하나에 설치하고, 제본된 시트를 분리 판 스프링(10215)으로 상부 톱니(10210)와 하부 톱니(10214) 중 상기 적어도 하나로부터 시트를 분리하는 방향으로 가압함으로써, 본 실시예를 구현할 수 있다.
본 실시예에서는, 분리 판 스프링(10215)의 선단부(102151)를 시트들이 서로 결속되는 영역으로부터 벗어난 위치에 배치한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 분리 판 스프링(10215)의 선단부(102151)를 시트들이 서로 결속되는 영역 내에 배치할 수 있다.
다음에는, 시트들이 서로 결속되는 영역 내에 분리 판 스프링을 배치하는 일례로서, 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명한다. 도 15는 본 실시예에 따른 시트 처리 장치에 설치된 스테이플-프리 제본 유닛의 구성을 도시하고 있다. 도 15에서, 전술한 도 11에 도시된 부분들과 유사하거나 대응하는 부분들은 도 11에 사용된 참조 번호와 동일한 참조 번호로 나타내었다.
도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 스테이플-프리 제본 유닛은 분리 판 스프링(10215A)과 하부 톱니(10214A)를 포함한다. 하부 톱니(10214A)에서는 역 V 형상이 부분적으로 제거되어 있다. 후술하는 도 16a에 도시된 바와 같이, 하부 톱니(10214A)에서 역 V 형상이 부분적으로 제거된 부분에 대응하는 상부 톱니(10210A)의 부분에서 V 형상이 부분적으로 제거되어 있다. 그리고, 탄성 부재인 분리 판 스프링(10215A)의 선단부(102151A)는 하부 톱니(10214A)의 톱니 누락부인 역 V 형상 제거 부분(102141A)과 상부 톱니(10210A)의 V 형상 제거 부분(102101A) 사이에 배치된다. 즉, 분리 판 스프링(10215A)의 선단부(102151A)들은 하부 톱니(10214A) 양측의 돌출부(변형면)와 하부 톱니(10214A) 중앙의 복수의 역 V 형상(변형면) 사이에 각각 배치된다. 분리 판 스프링(10215A)의 선단부(102151A)들은 상부 톱니(10210A) 양측의 V 형상(변형면)과 상부 톱니(10210A) 중앙의 복수의 V 형상(변형면) 사이에 각각 배치된다.
도 16a는 상부 톱니(10210A)가 하강하여 시트(P)가 다른 시트들에 결속된, 분리 판 스프링(10215A)을 도시하고 있다. 이 때, 결속된 시트(P)의 섬유는 하부 톱니(10214A)에 부착된 상태가 되며, 분리 판 스프링(10215A)의 선단부(102151A)는 다른 치형인 상부 톱니(10210A)에 의해 시트(P)를 통해 가압되어 휘어지면서 하강하게 된다. 이 때, 하부 톱니(10214A)와 상부 톱니(10210A)로부터 부분적으로 제거된 역 V 형상과 V 형상으로 인하여, 분리 판 스프링(10215A)의 선단부(102151A)가 도 16b에 도시된 바와 같이 "분리 가능 영역" 내부로 진입할 수 있게 된다.
그 후, 상부 아암(1029)이 상방으로 이동하면, 분리 판 스프링(10215A)의 선단부(102151A)는 도 16b에 도시된 바와 같이 하부 톱니(10214A)의 돌출부의 정점 위치(V)보다 z 방향으로 상측에 위치하게 된다. 이에 따라, 분리 판 스프링(10215A)의 탄성력(복원력)이 시트(P)에 전달됨으로써, 하부 톱니(10214A)에 부착된 시트(P)를 분리할 수 있다. 이러한 방식으로, 본 실시예와 같이 시트들이 서로 결속되는 영역 내에 부착 판 스프링을 설치하여도, 전술한 제1 실시예와 유사한 효과를 얻을 수 있다.
다음에는, 시트들이 서로 결속되는 영역 내부와, 상부 톱니와 하부 톱니의 중앙에 분리 판 스프링을 배치하는 일례로서, 본 발명의 제3 실시예에 대해 설명한다. 도 17은 본 실시예에 따른 시트 처리 장치에 설치된 스테이플-프리 제본 유닛의 구성을 도시하고 있다. 도 17에서, 전술한 도 11에 도시된 부분들과 유사하거나 대응하는 부분들은 도 11에 사용된 참조 번호와 동일한 참조 번호로 나타내었다.
도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 스테이플-프리 제본 유닛은 분리 판 스프링(10215B)과 하부 톱니(10214B)를 포함한다. 하부 톱니(10214B) 중앙에서는 역 V 형상이 부분적으로 제거되어 있다. 후술하는 도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같이, 상부 톱니(10210B) 중앙에서는 V 형상이 부분적으로 제거되어 있다. 그리고, 탄성 부재인 분리 판 스프링(10215B)의 선단부(102151B)는 톱니 누락부인 하부 톱니(10214B) 중앙의 역 V 형상 제거 부분(102141B)과 상부 톱니(10210B) 중앙의 V 형상 제거 부분(102101B) 사이에 배치된다. 즉, 하부 톱니(10214B)는 역 V 형상 제거 부분(102141B)의 양측에 요철부(시트를 변형시키는 변형면)를 포함하며, 분리 판 스프링(10215B)의 선단부(102151B)는 하부 톱니(10214B)의 2개의 요철부 사이에 배치된다. 상부 톱니(10210B)는 V 형상 제거 부분(102101B)의 양측에 요철부(시트를 변형시키는 변형면)를 포함하며, 분리 판 스프링(10215B)의 선단부(102151B)는 상부 톱니(10210B)의 2개의 요철부 사이에 배치된다.
도 18a는 상부 톱니(10210B)가 하강하여 시트(P)가 다른 시트들에 결속된, 분리 판 스프링(10215B)을 도시하고 있다. 이 때, 결속된 시트(P)의 섬유는 하부 톱니(10214B)에 부착된 상태가 되며, 분리 판 스프링(10215B)의 선단부(102151B)는 상부 아암(1029B)에 의해 가압되어 휘어지면서 하강하게 된다. 이 때, 하부 톱니(10214B)와 상부 톱니(10210B) 중앙으로부터 부분적으로 제거된 역 V 형상과 V 형상으로 인하여, 분리 판 스프링(10215B)의 선단부(102151B)가 도 18b에 도시된 바와 같이 "분리 가능 영역" 내부로 진입할 수 있게 된다.
그 후, 상부 아암(1029)이 상방으로 이동하면, 분리 판 스프링(10215B)의 선단부(102151B)는 도 18b에 도시된 바와 같이 하부 톱니(10214B)의 돌출부의 정점 위치(V)보다 z 방향으로 상측에 위치하게 된다. 이에 따라, 분리 판 스프링(10215B)의 탄성력(복원력)이 시트(P)에 전달됨으로써, 하부 톱니(10214B)에 부착된 시트(P)를 분리할 수 있다. 이러한 방식으로, 본 실시예와 같이 분리 판 스프링(10215B)을 중앙 한 곳에 설치함으로써, 분리 판 스프링(10215B)을 단부 한 곳에만 설치하는 경우에 비해, 우수한 분리 성능을 얻을 수 있다.
스테이플-프리 제본 유닛이 분리 판 스프링으로 시트를 분리하는 예에 기초하여 전술한 실시예들을 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 스테이플-프리 제본 유닛이, 분리 판 스프링 대신, 수직으로 이동가능하며 구동되어 이동하도록 구성된 가압 부재로 시트를 분리할 수 있다.
다음에는, 스테이플-프리 제본 유닛이, 분리 판 스프링 대신, 수직으로 이동가능한 가압 부재로 시트를 분리하는 일례로서, 본 발명의 제4 실시예에 대해 설명한다. 도 19는 본 실시예에 따른 시트 처리 장치에 설치된 스테이플-프리 제본 유닛의 구성을 도시하고 있다. 도 19에서, 전술한 도 11에 도시된 부분들과 유사하거나 대응하는 부분들은 도 11에 사용된 참조 번호와 동일한 참조 번호로 나타내었다.
도 19를 참조하면, 본 실시예에 따른 스테이플-프리 제본 유닛은 하부 톱니(10214C)와, 예컨대, 하부 톱니(10214C)의 중앙에 수직으로 이동가능하게 배치된 가압 부재인 분리 핀(10215C)을 포함한다. 분리 핀(10215C)은 하부 톱니(10214C) 중앙에서 역 V 형상을 제거함으로써 시트들이 서로 결속되는 영역 내에 배치되어 있다. 후술하는 도 20에 도시된 바와 같이, 상부 톱니(10210C) 중앙에서 V 형상이 제거되어 있다. 그리고, 분리 핀(10215C)은 하부 톱니(10214C) 중앙의 역 V 형상 제거 부분과 상부 톱니(10210C) 중앙의 V 형상 제거 부분 사이에 배치된다.
또한, 도 20a 및 도 20b에 도시된 바와 같이, 하부 톱니(10214C)의 역 V 형상 제거 부분에는, 분리 핀(10215C)의 선단부(102151C)가 통과하여 돌출하는 개구부(1012a)가 형성되어 있다. 이 개구부(1012a)를 통해 분리 핀(10215C)이 수직으로 슬라이딩한다. 이 분리 핀(10215C)은 분리 핀(10215C) 하방에 설치된 솔레노이드(10216)에 의해 수직으로 이동하게 된다. 이러한 방식으로, 본 실시예에서는, 시트를 분리하는 방향으로 돌출할 수 있도록 분리 핀(10215C)을 설치하고, 분리 핀(10215C)을 구동하여 이동시키도록 구성된 구동 유닛인 솔레노이드(10216)에 의해 시트를 분리하는 방향으로 분리 핀(10215C)이 돌출하는 위치와 후퇴 위치로 이동시킨다.
도 20a는 상부 톱니(10210C)가 하강하여 시트(P)가 다른 시트들에 결속된, 분리 핀(10215C)을 도시하고 있다. 이 때, 결속된 시트(P)의 섬유는 하부 톱니(10214C)에 부착된 상태가 된다. 이 때, 분리 핀(10215C)은 상부 톱니(10210C)의 하강에 의한 시트들의 상호 결속을 분리 핀(10215C)이 방해하지 않는 위치로 솔레노이드(10216)에 의해 하강하게 된다.
그 후, 상부 아암(1029)이 상방으로 이동함에 따라, 분리 핀(10215C)은, 도 20b에 도시된 바와 같이 하부 톱니(10214C)의 돌출부의 정점 위치(V)보다 z 방향으로 상측으로 그 선단부(102151C)가 돌출하도록, 솔레노이드(10216)에 의해 상승하게 된다. 이에 따라, 솔레노이드(10216)의 가압력을 이용하여, 분리 핀(10215C)으로 하부 톱니(10214C)에 부착된 시트(P)를 분리할 수 있다. 본 실시예에서는, 분리 핀(10215C)이 하부 톱니(10214C)의 중앙에 배치되었지만, 복수의 분리 핀이 하부 톱니(10214C)의 주위나 "제본 영역" 내에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 본 실시예와 같이 분리 핀(10215C)을 사용하여 시트를 분리하도록 스테이플-프리 제본 유닛을 구성함으로써, 전술한 제1 실시예와 유사한 효과를 얻을 수 있다.
대안적으로, 상부 아암(1029)이 상방으로 이동한 후, 솔레노이드(10216)에 의해 분리 핀(10215C)이 상승하도록 스테이플-프리 제본 유닛을 구성할 수 있다.
또한, 제2 내지 제4 실시예들에서는, 분리 판 스프링(10215A, 10215B) 또는 분리 핀(10215C)이 하부 톱니에만 배치되어 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 치형의 표면 특성이 상부 톱니와 하부 톱니에서 동일한 경우에는, 분리 판 스프링(10215A, 10215B) 또는 분리 핀(10215C)을 상부 톱니와 하부 톱니에 배치함으로써, 유사한 분리 효과를 얻을 수 있다.
다음에는, 스테이플-프리 제본 유닛이 분리 판 스프링 대신 하부 톱니와 상부 톱니에 설치된 분리 와이어 스프링을 포함하고, 이 분리 와이어 스프링을 사용하여 시트를 분리하는 일례로서, 본 발명의 제5 실시예에 대해 설명한다. 도 21은 본 실시예에 따른 시트 처리 장치에 설치된 스테이플-프리 제본 유닛의 구성을 도시하고 있다. 도 21에서, 전술한 도 11에 도시된 부분들과 유사하거나 대응하는 부분들은 도 11에 사용된 참조 번호와 동일한 참조 번호로 나타내었다.
도 21을 참조하면, 본 실시예에 따른 스테이플-프리 제본 유닛은 하부 톱니(10214D)와, 예컨대, 하부 톱니(10214D)의 중앙에 배치되어 제본된 시트를 하부 톱니(10214D)로부터 멀어지는 방향으로 가압하여 분리하도록 구성된 탄성체인 분리 와이어 스프링(10215D)을 포함한다. 제1 분리 유닛인 이 분리 와이어 스프링(10215D)은 하부 톱니(10214D) 중앙에서 역 V 형상을 제거함으로써 시트들이 서로 결속되는 영역 내에 배치되어 있다. 도 22에 도시된 바와 같이, 분리 와이어 스프링(10215D)은 지지 블록(10217)에 의해 유지되며, 이 지지 블록(10217)은 고정 나사(10218)에 의해 하부 아암(1012)에 부착되어 있다. 또한, 도 23a에 도시된 바와 같이, 예컨대, 상부 톱니(10210D)의 중앙에도, V 형상을 제거하고 하부 톱니(10214D)와 유사한 부착 구성을 사용함으로써, 제본된 시트를 상부 톱니(10210D)로부터 멀어지는 방향으로 가압하여 분리하도록 구성된 제2 분리 유닛인 분리 와이어 스프링(10215E)이 배치되어 있다.
본 실시예에서는, 하부 톱니(10214D)와 상부 톱니(10210D)를 동일한 가공 방법으로 형성하기 때문에, 표면 특성에서 차이가 없다. 그리고, 하부 톱니(10214D)와 상부 톱니(10210D)의 표면 특성에 차이가 없는 경우에는, 제본된 시트의 섬유가 하부 톱니(10214D)와 상부 톱니(10210D) 중 적어도 하나에 부착된다.
본 실시예에서, 스테이플-프리 제본 유닛이 시트들을 서로 결속하는 "제본 영역"은 도 23a에 점선으로 표시된 영역에 대응하며, 부분적으로 제거된 역 V 형상과 V 형상으로 인하여, 분리 와이어 스프링(10215D, 10215E)이 "분리 가능 영역" 내부로 진입할 수 있게 된다. 분리 와이어 스프링(10215D)이 분리 판 스프링 및 분리 핀보다 작기 때문에, 상부 톱니(10210D)와 하부 톱니(10214D)에서 제거되어야 하는 역 V 형상과 V 형상의 양을 줄일 수 있다. 따라서, 동일한 "제본 영역"으로도, 본 실시예는 영역 내의 역 V 형상과 V 형상을 증대시킴으로써, 결속력을 향상시킬 수 있다.
그리고, 제본을 실시하지 않을 때, 분리 와이어 스프링(10215D)의 선단부(102151D)는 도 23b에 도시된 바와 같이 하부 톱니(10214D)의 돌출부의 정점 위치(V)보다 z 방향으로 상측에 위치하게 된다. 또한, 분리 와이어 스프링(10215E)의 선단부(102151E)는 적어도 하부 톱니(10214D)의 돌출부의 정점 위치(V)보다 z 방향으로 상측에 위치하게 된다.
도 23a는 상부 톱니(10210D)가 하강하여 시트(P)가 다른 시트들에 결속된, 분리 와이어 스프링(10215D, 10215E)을 도시하고 있다. 이 때, 결속된 시트(P)의 섬유는 하부 톱니(10214D)와 상부 톱니(10210D) 중 적어도 하나에 부착된다. 또한, 분리 와이어 스프링(10215D)의 선단부(102151D)와 분리 와이어 스프링(10215E)의 선단부(102151E)는 시트(P)를 통해 가압됨으로써 도 23b에 도시된 상태에서 휘어진 상태가 된다.
그 후, 상부 아암(1029)이 상방으로 이동하면, 분리 와이어 스프링(10215D)의 선단부(102151D)의 탄성력이 시트(P)에 전달됨으로써, 도 23b에 도시된 바와 같이 시트(P)를 하부 톱니(10214D)로부터 분리시킨다. 또한, 분리 와이어 스프링(10215E)의 선단부(102151E)의 탄성력이 시트(P)에 전달됨으로써, 시트(P)를 상부 톱니(10210D)로부터 분리시킨다. 이러한 방식으로, 본 실시예와 같이 분리 와이어 스프링(10215D, 10215E)을 시트를 분리하도록 스테이플-프리 제본 유닛을 구성함으로써, 전술한 제1 실시예와 유사한 효과를 얻을 수 있고, 장치의 소형화를 실현할 수 있다.
본 실시예에서는, 분리 와이어 스프링(10215D)과 분리 와이어 스프링(10215E)을 하부 톱니(10214D)와 상부 톱니(10210D)의 중앙에 각각 배치하였으나, 그 위치는 이 예에 한정되지 않는다. 또한, 복수의 분리 와이어 스프링을 병렬로 배치함으로써, 시트를 분리하기 위한 가압력을 증대시킬 수 있다. 또한, 전술한 제1 내지 제4 실시예들과 마찬가지로 하부 톱니(10214D)와 상부 톱니(10210D)가 상이한 표면 특성을 갖도록 형성될 수 있으며, 표면이 더 거친 치형에만 분리 와이어 스프링을 배치할 수 있다. 또한, 본 실시예와 같이 하부 톱니(10214D)와 상부 톱니(10210D)에서 치형의 표면 특성이 유사한 경우에는, 분리 판 스프링(10215, 10215A 또는 10215B)이나 분리 핀(10215C)을 상부 톱니와 하부 톱니에 배치함으로써, 유사한 분리 효과를 얻을 수 있다.
도 24에 도시된 바와 같이, 스테이플-프리 제본 유닛은 캠(1027)의 운동에 따라 승강하도록 구성된 레버(31)를 사용하여 하부 톱니로부터 시트 다발을 분리하도록 구성될 수 있다. 도 24를 참조하면, 레버(31)는 축(32)을 중심으로 회동가능하게 설치되며, 스프링(33)에 의해 캠(1027)의 하부와 접촉하도록 바이어싱된다. 레버(31)의 선단부(10214F)는 하부 톱니(10210F)의 선단보다 상방으로 돌출할 수 있다. 캠(1027)이 하부 톱니(10210F)와 상부 톱니(10210F)를 서로 맞물리게 하는 위치에 캠(1027)이 배치될 때, 레버(31)의 선단부(10214F)는 하부 톱니(10210F)의 톱니보다 하부 위치로 후퇴하게 된다. 캠(1027)의 회전에 따라 레버(31)가 요동 운동하면, 레버(31)의 선단부(10214F)가 하부 톱니(10210F)보다도 돌출하게 된다. 레버(31)는, 레버(31)의 선단부(10214F)가 돌출할 때 분리 가능 영역 내에 위치하도록, 배치된다. 즉, 캠(1027)의 회전에 의해 상부 톱니(10210F)와 하부 톱니(10210F)가 서로로부터 분리될 때, 선단부(10214F)가 하부 톱니(10210F)에 부착된 시트 다발을 분리한다. 본 실시예에서는, 상부 톱니(10210F)를 이동시키도록 구성된 이동 유닛을 구성하는 스테이플-프리 제본 모터(M257)와 캠(1027)이 분리 유닛으로서의 레버(31)를 구동시키도록 구성된 구동 유닛에도 대응한다.
하부 톱니가 고정되어 있고 상부 톱니만 이동 유닛(102A)에 의해 이동되는 예에 기초하여, 전술한 모든 실시예들을 설명하였다. 그러나, 각각의 실시예들은 상부 톱니가 고정되어 있고 하부 톱니만 이동 유닛에 의해 이동되는 방식으로 구성될 수 있다. 대안적으로, 각각의 실시예들은 상부 톱니와 하부 톱니가 모두 이동가능하며 이동 유닛이 이들을 이동시켜 서로 접촉 및 분리하는 방식으로 구성될 수 있다.
실시예들을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예들로 한정되지 않음을 이해하여야 한다.

Claims (20)

  1. 시트 처리 장치이며,
    복수의 오목부 및 볼록부를 갖는 제1 면을 구비하는 제1 부분과, 복수의 오목부 및 볼록부를 갖고 상기 제1 면에 대향하는 제2 면을 구비하는 제2 부분을 포함하며, 상기 제1 면과 상기 제2 면으로 시트 다발을 협지하여 시트 다발을 제본하도록 구성된 제본 유닛과,
    제본된 시트 다발이 상기 제1 면으로부터 분리되도록 상기 제본된 시트 다발을 상기 제2 부분 쪽으로 가압하도록 구성된 분리 유닛을 포함하는, 시트 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분리 유닛은, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 시트 다발을 협지로부터 해제하기 위해 이격됨에 따라, 상기 제1 면으로부터 상기 제본된 시트 다발을 분리하도록 배치되는, 시트 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분리 유닛은, 상기 제1 면과 상기 제2 면이 서로로부터 분리될 때, 시트 다발의 두께 방향으로 상기 제1 면의 볼록부의 선단보다도 상기 제2 부분 쪽으로 돌출하도록 이동가능한, 시트 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분리 유닛은 제본되는 시트 다발에 의해 가압됨으로써 탄성적으로 변형가능한 탄성 부재를 포함하며,
    상기 분리 유닛은, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 서로로부터 분리될 때, 상기 탄성 부재의 복원력을 이용하여 상기 제1 부분으로부터 시트 다발을 분리하도록 배치되는, 시트 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 판 스프링인, 시트 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 와이어 스프링인, 시트 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분의 제1 면은 상기 제2 부분의 제2 면에 비해 거칠게 형성되는, 시트 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 분리 유닛은 상기 제1 부분의 제1 면의 외측에 배치되는, 시트 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 분리 유닛은 시트 다발과 접촉하는 복수의 접촉부를 포함하며,
    상기 제1 면은 상기 복수의 접촉부 사이에 배치되는, 시트 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 면은 서로로부터 이격되는 적어도 2개의 부분을 포함하고,
    상기 분리 유닛은 상기 제1 면의 2개의 부분 사이에 배치되는, 시트 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분은, 상기 제1 면을 형성하고 시트 다발을 두께 방향으로 변형시키도록 구성된 복수의 톱니를 포함하며,
    상기 분리 유닛은 상기 복수의 톱니와는 별개인 상기 제1 부분 상의 위치에 배치되는, 시트 처리 장치.
  12. 시트 처리 장치이며,
    제1 부분과 제2 부분을 포함하며, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 시트 다발을 협지하여 두께 방향으로 시트 다발을 변형시켜 시트 다발을 제본하도록 구성된 제본 유닛과,
    제본된 시트 다발이 상기 제1 부분으로부터 분리되도록 상기 제본된 시트 다발을 상기 제2 부분 쪽으로 가압하도록 구성된 제1 분리 유닛과,
    상기 제본된 시트 다발이 상기 제2 부분으로부터 분리되도록 시트 다발을 상기 제2 부분으로부터 상기 제1 부분 쪽으로 가압하도록 구성된 제2 분리 유닛을 포함하는, 시트 처리 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 분리 유닛을 구동시킴으로써, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 시트 다발을 사이에 협지하는 위치로부터, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 분리되고 상기 분리 유닛이 상기 제2 부분 쪽으로 돌출하는 위치로 상기 분리 유닛을 이동시키도록 구성된 구동 유닛을 더 포함하는, 시트 처리 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 시트 다발을 사이에 협지하는 위치와 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 시트 다발을 협지로부터 해제하기 위해 서로로부터 분리되는 해제 위치 사이에서 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 하나를 이동시키도록 구성된 이동 유닛을 더 포함하는, 시트 처리 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분 각각은 시트 다발과 접촉함으로써 시트 다발을 두께 방향으로 변형시키도록 구성된 요철부를 포함하며,
    상기 제1 분리 유닛은, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 서로로부터 분리될 때, 시트 다발의 두께 방향으로 상기 제1 부분의 요철부의 선단보다도 돌출하도록 이동가능한, 시트 처리 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제1 분리 유닛은 시트에 접촉하여 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 중 하나의 부분으로부터 시트를 분리하는 복수의 접촉부를 포함하며,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분 각각은 시트 다발과 접촉함으로써 시트 다발을 두께 방향으로 변형시키도록 구성된 변형면을 포함하고,
    상기 제1 부분의 변형면은 상기 복수의 접촉부 사이에 배치되는, 시트 처리 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분 각각은 시트 다발과 접촉함으로써 시트 다발을 두께 방향으로 변형시키도록 구성된 복수의 변형면을 포함하며,
    상기 제1 분리 유닛은 상기 복수의 변형면 사이에 배치되는, 시트 처리 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제본된 시트 다발이 상기 제2 면으로부터 분리되도록 시트 다발을 상기 제1 부분 쪽으로 가압하도록 구성된 제2 분리 유닛을 더 포함하는, 시트 처리 장치.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 제1 부분은 복수의 오목부 및 볼록부를 갖는 제1 면을 포함하고,
    상기 제2 부분은 복수의 오목부 및 볼록부를 갖고 상기 제1 면에 대향하는 제2 면을 포함하며,
    상기 제본 유닛은 상기 제1 면 및 상기 제2 면으로 시트 다발을 협지하여 시트 다발을 제본하는, 시트 처리 장치.
  20. 화상 형성 장치이며,
    시트에 화상을 형성하도록 구성된 화상 형성 유닛과,
    제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 시트 처리 장치를 포함하는, 화상 형성 장치.
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