JP2019188642A - 綴装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歯型に形成された溝の断面積が一定である場合や、第１の歯型と第２の歯型との距離が一定である場合や、異物を移動させる移動手段を有しない場合と比較して、異物の排出を促進することができる綴装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】綴装置４００は、Ｄ１方向に並んで配列された複数の歯４６２を有する下側歯型４６０と、方向Ｄ１に並んで配列された複数の歯４５２を有し、下側歯型４６０とかみ合い紙の束を加圧する上側歯型４５０とを有し、下側歯型４６０の互いに隣り合う歯４５２と歯４５２との間に溝４５４が形成されていて、溝４５４は、方向Ｄ１と、上側歯型４５０と下側歯型４６０とが噛み合う方向Ｄ２とに直交する方向Ｄ３を法線とする面の面積が、方向Ｄ３において中央部分よりも端部の方が大きい。【選択図】図８

Description

本発明は、綴装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、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で前記シート束を綴じるシート綴じ装置において、前記シート束の厚さ方向に移動可能に設けられ、前記シート束を挟持して前記シート束に厚さ方向の凹凸を形成する一対の歯型部材と、前記凹凸を形成してシート束を綴じるために前記一対の歯型部材に押圧力を付与する押圧力付与手段と、を有し、前記押圧力付与手段は、前記一対の歯型部材に付与する押圧力を、綴じるシート束の厚さが厚くなるほど大きくすることを特徴とするシート綴じ装置が記載されている。

特開２０１０−１８９１０１号公報

一対の歯型で紙の束を挟み込み、紙と紙とを圧着させ、紙の束を綴る綴装置では、例えば紙粉等の異物が一対の歯型を構成する各歯型に付着し、付着した異物が各歯型から排出されずに、各歯型に滞留する虞がある。

本発明は、歯型に形成された溝の断面積が一定である場合や、第１の歯型と第２の歯型との距離が一定である場合や、異物を移動させる移動手段を有しない場合と比較して、異物の排出を促進することができる綴装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る本発明は、
一方向に並んで配列された複数の歯を有する第１の歯型と、
前記一方向に並んで配列された複数の歯を有し、前記第１の歯型とかみ合い紙の束を加圧する第２の歯型と、
を有し、
前記第１の歯型の互いに隣り合う歯と歯の間に第１の溝が形成されていて、
前記第１の溝は、前記一方向と、前記第１の歯型と前記第２の歯型とが噛み合う方向とに直交する方向を法線とする面の断面積が、前記直行する方向において中央部分より端部の方が大きい綴装置である。

請求項２に係る本発明は、
前記第２の歯型の互いに隣り合う歯と歯の間に第２の溝が形成されていて、
前記第２の溝は、前記直交する方向を法線とする面の断面積が、前記直交する方向において中央部分より端部の方が大きい請求項１記載の綴装置である。

請求項３に係る本発明は、
一方向に並んで配置された複数の第１の歯を有する第１の歯型と、
前記一方向に並んで配置され、前記一方向に直交する方向の断面が台形形状である複数の第２の歯を有し、前記第１の歯型とかみ合い紙の束を加圧する第２の歯型と、
を有し、
前記第１の歯型の互いに隣り合う第１の歯と第１の歯との間に第１の溝が形成されていて、
前記第１の溝内における前記第１の歯型と前記第２の歯型との間の距離が、前記台形形状の先端部分と前記第１の歯型との間よりも、前記台形形状の斜線部分と前記第１の歯型との間の位置の方が長い綴装置である。

請求項４に係る本発明は、前記第１の溝内における前記第１の歯型と前記第２の歯型との間の距離の変化量は、前記台形形状の斜線部分と前記第１の歯型との間においてよりも、前記台形形状の先端部分と前記第１の歯型との間においての方が小さい請求項３記載の綴装置である。

請求項５に係る本発明は、前記第１の溝内における前記第１の歯型と前記第２の歯型との間の距離は、前記台形形状の先端部分と前記第１の歯型との間で一定である請求項３又は４記載の綴装置である。

請求項６に係る本発明は、
前記第１の歯は、前記一方向に直交する方向に断面が他の台形形状であって、
前記第２の歯型の互いに隣り合う第２の歯と第２の歯との間に第２の溝が形成されていて、
前記第２の溝内における前記第２の歯型と前記第１の歯型との間の距離が、前記他の台形形状の先端部分と前記第２の歯型との間よりも、前記台形形状の斜線部分と前記第２の歯型との間の方が長い請求項４又は５記載の綴装置である。

請求項７に係る本発明は、
一方向に並んで配列された複数の第１の歯を有する第１の歯型と、
前記一方向に並んで配列された複数の第２の歯を有し、前記第１の歯型とかみ合い紙の束を加圧する第２の歯型と、
第１の歯型と第２の歯型とから紙の束に加えられる圧力が高い側から低い側へと、前記第１の歯型の互いに隣り合う歯と歯の間の異物を移動させる移動手段と、
を有する綴装置である。

請求項８に係る本発明は、
前記移動手段は、前記第１の歯型の歯と歯の間に形成されている第１の溝を有し、
前記第１の溝は、前記一方向と、前記第１の歯型と前記第２の歯型とが噛み合う方向とに直交する方向を法線とする面の断面積が、前記直行する方向における前記歯の中央部分より端部の方が大きい請求項７記載の綴装置である。

請求項９に係る本発明は、前記第１の溝は、前記一方向の幅が、前記第１の歯型の前記直交する方向における外側が内側よりも広い請求項１から６のいずれか又は８記載の綴装置である。

請求項１０に係る本発明は、前記第１の歯の１つを挟むように形成されている２つの前記第１の溝は、前記第１の歯の１つの前記直交する方向における中心に対して対称な形状を有する請求項１から６のいずれか、８又は９記載の綴装置である。

請求項１１に係る本発明は、前記第１の溝は、前記直交する方向において、前記第１の歯に対して斜めに形状が変化する請求項１から６のいずれか又は８から１１のいずれか記載の綴装置である。

請求項１２に係る本発明は、前記第１の溝は、前記噛み合う方向における幅が、前記第１の歯型の前記直交する方向における外側が内側よりも広い請求項１から６のいずれか又は８記載の綴装置である。

請求項１３に係る本発明は、
前記第１の溝は、
前記一方向の幅が、前記第１の歯型の前記直交する方向における外側が内側よりも広く、
前記噛み合う方向における幅が前記第１の歯型の前記直交する方向における外側が内側よりも広い
請求項１から６のいずれか又は８記載の綴装置である。

請求項１４に係る本発明は、前記第１の溝は、前記一方向の幅の変化量が、前記噛み合う方向における幅の変化量よりも大きい請求項１３記載の綴装置である。

請求項１５に係る本発明は、前記第１の溝は、前記第１の歯型の紙の束を加圧する部分以外の部分に形成されている請求項１から６のいずれか又は８から１４のいずれかに記載の綴装置である。

請求項１６に係る本発明は、
前記第１の溝における前記一方向と、前記第１の歯型と前記第２の歯型とが噛み合う方向とに直交する方向を法線とする面の断面積が、異物が前記第１の溝内に留まろうとする力よりも、異物が前記第１の溝外へと移動しようとうとする力が大きくなるように定められている請求項１から６のいずれか又は８から１５のいずれかに記載の綴装置である。

請求項１７に係る本発明は、
前記移動手段は、第１の歯型と第２の歯型とから紙の束に加えられる圧力が高い側から低い側へと、前記第２の歯型の互いに隣り合う歯と歯の間の異物をさらに移動させる請求項７から１６いずれか記載の綴装置である。

請求項１８に係る本発明は、
前記第１の歯型及び前記第２の歯型の少なくともいずれか一方を円弧に沿うように移動させて、前記第１の歯型と前記第２の歯型とを当接させ、離間させる移動機構をさらに有し、
前記移動機構により移動して、前記第１の歯型と前記第２の歯型とは互いに角度を持って接触する請求項１から１７いずれ記載の綴装置である。

請求項１９に係る本発明は、
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で画像が形成された記録媒体を綴る綴装置と、
を有し、
前記綴装置は、
一方向に並んで配列された複数の歯を有する第１の歯型と、
前記一方向に並んで配列された複数の歯を有し、前記第１の歯型とかみ合い紙の束を加圧する第２の歯型と、
を有し、
前記第１の歯型の互いに隣り合う歯と歯の間に第１の溝が形成されていて、
前記第１の溝は、前記一方向と、前記第１の歯型と前記第２の歯型とが噛み合う方向とに直交する方向を法線とする面の断面積が、前記直行する方向において中央部分より端部の方が大きい画像形成装置である。

請求項２０に係る本発明は、
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で画像が形成された記録媒体を綴る綴装置と、
を有し、
前記綴装置は、
一方向に並んで配置された複数の第１の歯を有する第１の歯型と、
前記一方向に並んで配置され、前記一方向に直交する方向の断面が台形形状である複数の第２の歯を有し、前記第１の歯型とかみ合い紙の束を加圧する第２の歯型と、
を有し、
前記第１の歯型の互いに隣り合う第１の歯と第１の歯との間に第１の溝が形成されていて、
前記第１の溝内における前記第１の歯型と前記第２の歯型との間の距離が、前記台形形状の先端部分と前記第１の歯型との間よりも、前記台形形状の斜線部分と前記第１の歯型との間の位置の方が長い画像形成装置である。

請求項２１に係る本発明は、
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で画像が形成された記録媒体を綴る綴装置と、
を有し、
前記綴装置は、
一方向に並んで配列された複数の第１の歯を有する第１の歯型と、
前記一方向に並んで配列された複数の第２の歯を有し、前記第１の歯型とかみ合い紙の束を加圧する第２の歯型と、
第１の歯型と第２の歯型とから紙の束に加えられる圧力が高い側から低い側へと、前記第１の歯型の互いに隣り合う歯と歯の間の異物を移動させる移動手段と、
を有する画像形成装置である。

請求項１に係る本発明によれば、第１の溝の断面積が一定である場合と比較して、異物の排出を促進することができる綴装置を提供することができる。

請求項２に係る本発明によれば、第２の溝の断面積が一定である場合と比較して、異物の排出を促進することができる。

請求項３に係る本発明によれば、第１の歯型と第２の歯型との距離が一定である場合と比較して、異物の排出を促進することができる綴装置を提供することができる。

請求項４に係る本発明によれば、第１の歯型と第２の歯型との距離の変化量が一定である場合と比較して、異物の排出を促進することができる綴装置を提供することができる。

請求項５に係る本発明によれば、第２の歯の断面の台形形状の先端部分と第１の歯型の距離が一定でない場合と比較して、紙の束に加えられる圧力を維持しやすくすることができる。

請求項６に係る本発明によれば、第１の歯型と第２の歯型との距離が一定である場合と比較して、異物の排出を促進することができる綴装置を提供することができる。

請求項７に係る本発明によれば、異物を移動させる移動手段を有しない場合と比較して、第１の歯型の互いに隣り合う歯と歯の間の異物の排出を促進することができる綴装置を提供することができる。

請求項８に係る本発明によれば、移動手段が有する第１の溝の断面積が一定である場合と比較して、異物の排出を促進することができる

請求項９に係る本発明によれば、溝の幅が一定である場合と比較して、異物の排出を促進することができる。

請求項１０に係る本発明によれば、２つの第１の溝が、第１の歯の１つに対して非対称な形状を有する場合と比較して、紙の束に圧力が均一に加えられるようにすることができる。

請求項１１に係る本発明によれば、溝の形状が一定である場合と比較して、異物の排出を促進することができる。

請求項１２に係る本発明によれば、第１の溝の幅が一定である場合と比較して、異物の排出を促進することができる。

請求項１３に係る本発明によれば、第１の溝の幅が、互いに交わる２方向の双方において一定である場合と比較して、異物の排出を促進することができる。

請求項１４に係る本発明によれば、第１の溝の幅の変化量が、互いに交わる２方向で同じである場合と比較して、歯の大きさの変化量を少なくすることができる。

請求項１５に係る本発明によれば、溝が歯型の紙の束を加圧する部分に形成されている場合と比較して、歯型の強度を上げることができる。

請求項１６に係る本発明によれば、溝の断面形状が、異物が溝に留まろうとする力が、異物が溝から排出しようようする力よりも大きくなるように定められている場合と比較して、異物の排出を促進することができる。

請求項１７に係る本発明によれば、異物を移動させる移動手段を有しない場合と比較して、第２の歯型の互いに隣り合う歯と歯の間の異物の排出を促進することができる綴装置を提供することができる。

請求項１８に係る本発明によれば、第１の歯型と第２の歯型とが互いに角度を持って接触する場合であっても、異物の排出を促進することができる。

請求項１９に係る本発明によれば、第１の溝の断面積が一定である場合と比較して、異物の排出を促進することができる画像形成装置を提供することができる。

請求項２０に係る本発明によれば、第１の歯型と第２の歯型との距離が一定である場合と比較して、異物の排出を促進することができる画像形成装置を提供することができる。

請求項２１に係る本発明によれば、異物を移動させる移動手段を有しない場合と比較して、歯型の互いに隣り合う歯と歯の間の異物の排出を促進することができる画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態で用いられる画像形成装置の断面を示す図である。 図１に示す画像形成装置が有する綴装置の構成を示す図である。 図２に示す綴装置が有する上側歯型及下側歯型の動作と、上側歯型及び下側歯型を移動させる移動機構とを示す図である。 図２に示す綴装置で用いられる下側歯型の第１の例を示す斜視図である。 図４に示す下側歯型を示し、図５（Ａ）は、下側歯型を図４に示す矢印Ａ側から示す図であり、図５（Ｂ）は、下側歯型を図４に示す矢印Ｂ側から示す図である。 図４に示す下側歯型の図４における線Ｃでの断面を示す第１の図である。 図４に示す下側歯型の一部を拡大して示す図である。 図４に示す下側歯型の図４における線Ｃでの断面を示す第２の図である。 下側歯型の第１の例と上側歯型の第１の例とが噛み合う状態を示す断面図である。 下側歯型に付着した異物に加わる力を説明する図である。 図２に示す綴装置で用いられる下側歯型の第２の例を示す図である。 下側歯型の第２の例が有する溝を拡大して示す図である。 図２に示す綴装置で用いられる下側歯型の第３の例を示す図である。

次に、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態で用いられる画像形成装置１０を前側から示す断面図である。図１に示すように、画像形成装置１０は、画像形成ユニット１００と、後処理ユニット３００と、搬送ユニット８００とを有する。

画像形成ユニット１００は、画像形成ユニット本体１１２を有し、画像形成ユニット本体１１２内に、像形成部１２０と、例えば２つの供給装置１４０とが配置されている。また、画像形成ユニット本体１１２内には、搬送路１６０が形成されている。

像形成部１２０は、記録媒体の一例であり、紙の一例である紙Ｐに画像を形成する。像形成部１２０は、電子写真方式が採用されていて、感光体ドラム１２２の表面に形成された潜像をトナーで現像してトナー像を形成し、このトナー像を紙Ｐに転写し、紙Ｐに転写されたトナー像を紙Ｐに定着することで紙Ｐに画像を形成する。像形成部１２０に電子写真方式を採用することに替え、例えばインクジェット方式等の他の方式を採用してもよい。

供給装置１４０は、積層された状態で収納された紙Ｐを１枚ずつ像形成部１２０へと供給する。

搬送路１６０は、供給装置１４０から供給された紙Ｐを像形成部１２０へと搬送するために用いられ、像形成部１２０で画像が形成された紙Ｐを画像形成ユニット本体１１２から排出するように搬送するために用いられる。

後処理ユニット３００は、後処理ユニット本体３１２を有し、後処理ユニット本体３１２内に綴装置４００が配置されている。綴装置４００は、例えば画像が形成された紙Ｐ等の紙を綴る装置であって、複数の紙を綴じて一纏めとする。綴装置４００の詳細は後述する。

後処理ユニット本体３１２には、綴装置４００で綴じられた紙Ｐが排出される排出部３１４が装着されている。

また、後処理ユニット本体３１２内には、搬送路３２０が形成されている。搬送路３２０は、後処理ユニット本体３１２内へと搬送されてきた紙Ｐを綴装置４００へと搬送するために用いられる。

搬送ユニット８００は、搬送ユニット本体８１２を有し、搬送ユニット本体８１２内に搬送路８２０が形成されている。搬送路８２０は、画像形成ユニット本体１１２から排出された紙Ｐを、後処理ユニット本体３１２内へと搬送するために用いられる。搬送ユニット８００内に、紙Ｐに孔を開ける孔開け装置（不図示）を配置してもよい。

図２には、綴装置４００が示されている。図２に示すように、綴装置４００は、一対の受取りロール４１０を有する。一対の受取りロール４１０は、受取り手段の一例であって、搬送ユニット８００から搬送されてきた紙Ｐを受け取る。また、一対の受取りロール４１０は、先述の搬送路３２０に沿って配置されている。

綴装置４００は積載部４２０をさらに有する。積載部４２０は、積載手段の一例であって、積載部４２０には、受取りロール４１０が受取り、受取りロール４１０から供給された複数の紙Ｐが積載される。また、積載部４２０は、積載板４２２と、突当部材４２４とを有する。

積載板４２２は、突当部材４２４側の端部が突当部材４２４と逆側の端部よりも重力方向において下方に位置するように傾斜していて、重力方向における上側の面に複数の紙Ｐが積載される。また、突当部材４２４には、複数の紙Ｐの搬送方向における後端部が付き当てられる。そして、後端部が突当部材４２４に付き当てられることで、複数の紙Ｐが搬送方向において揃えられる。

綴装置４００は、揃え装置４２６をさらに有する。揃え装置４２６は、一対の揃え板４２８（図２においては前側の揃え板４２８のみを図示）で複数の紙Ｐを挟み込むようにして、搬送方向と交わる方向において複数の紙Ｐを揃える。

綴装置４００は、押し込み装置４３０をさらに有する。押し込み装置４３０は、例えば３個の羽根部４３２を有し、矢印方向に回転をすることで、紙Ｐの後端部を突当部材４２４に突き当てるように紙Ｐを押し込む。

綴装置４００は、排出装置４３６をさらに有する。排出装置４３６は、一対のロールを有し、一対のロールが矢印方向に回転して、綴じられた後の複数の紙Ｐを後処理ユニット本体３１２外へと排出する。

綴装置４００は、下側歯型４６０と上側歯型４５０とをさらに有する。下側歯型４６０は、第１の歯型の一例であって、一方向（後述する方向Ｄ１）に並んで配列された複数の歯４６２を有する。また、下側歯型４６０は、複数の歯４６２が上側歯型４５０の側を向くように、上側歯型４５０よりも下側に配置されている。

上側歯型４５０は、第２の歯型の一例であって、一方向（方向Ｄ１）に並んで配列された複数の歯４５２を有し、下側歯型４６０とかみ合い紙Ｐの束を加圧する。また、上側歯型４５０は、歯４５２が下側歯型４６０側を向くように、下側歯型４６０よりも上側に配置されている。

以上のように構成された下側歯型４６０と上側歯型４５０とにおいては、図２に示す点線で囲まれた領域Ａ内で、下側歯型４６０と上側歯型４５０とが紙Ｐの束を挟み込み、下側歯型４６０と上側歯型４５０とが紙Ｐの束を加圧する。そして、下側歯型４６０と上側歯型４５０とに加圧されることによって、紙Ｐの束の中の互いに隣り合う紙Ｐが互いに付着し、紙Ｐの束が一纏めに綴じられる。尚、下側歯型４６０の詳細は後述する。

図３には、上側歯型４５０と下側歯型４６０との動作と、上側歯型４５０と下側歯型４６０とを移動させる移動機構４８０とが説明されている。図３に示すように、上側歯型４５０と下側歯型４６０とは、例えばモータ等の駆動源４４０からの駆動が移動機構４８０介して伝達され移動する。

図３に示すように、移動機構４８０は、駆動片４８２と駆動片４８４とを有し、駆動片４８２の一端部側に上側歯型４５０が装着されていて、駆動片４８４の一端側に下側歯型４６０が装着されている。また、駆動片４８２と駆動片４８４は、軸部材４８６を用いて連結されている。

移動機構４８０は、付勢部材４８８と付勢部材４９０とをさらに有する。付勢部材４８８は、駆動片４８２の他端部側に装着されていて、付勢部材４９０は、駆動片４８４の他端部側に装着されている。そして、付勢部材４８８によって、駆動片４８２は、軸部材４８６を中心として、上側歯型４５０が下側歯型４６０から離れる方向に回転するように付勢されている。また、付勢部材４９０によって、駆動片４８４は、軸部材４８６を中心として、下側歯型４６０が上側歯型４５０から離れる方向に回転するように付勢されている。

移動機構４８０は、カム部材４９２をさらに有する。カム部材４９２は、駆動片４８２の他端部側と駆動片４８４の他端部側とに挟み込まれるように配置されていて、軸部材４９４を中心に回転するように支持されている。また、カム部材４９２には、減速機構４９６を介して、先述の駆動源４４０が連結されていて、駆動源４４０から駆動が伝達されることで、カム部材４９２が軸部材４９４を中心として回転するようになっている。

以上のように構成された移動機構４８０においては、図３に示す状態からカム部材４９２が回転をすると、カム部材４９２は、付勢部材４８８の付勢に抗して、駆動片４８２を上側歯型４５０が下側歯型４６０に接近する方向に回転させる。また、図３に示す状態からカム部材４９２が回転をすると、カム部材４９２は、付勢部材４９０の付勢に抗して駆動片４８４を、下側歯型４６０が上側歯型４５０に接近する方向に回転させる。

そして、上側歯型４５０と下側歯型４６０と互いに接近するように駆動片４８２と駆動片４８４とが回転をすることで、紙Ｐの束が上側歯型４５０と下側歯型４６０とに挟み込まれ、紙Ｐの束が綴じられる。

綴装置４００においては、移動機構４８０が、上側歯型４５０と下側歯型４６０とを軸部材４８６を中心として回転するように接近させ、離間させる。このように、移動機構４８０は、下側歯型４６０及び上側歯型４５０の少なくともいずれか一方を円弧に沿うように移動させて、下側歯型４６０と上側歯型４５０とを当接させ、離間させる移動機構の一例である。

また、移動機構４８０を用いた場合、上側歯型４５０と下側歯型４６０とは円弧に沿って移動をするため、互いに平行な状態を保ったままで、接触し、離間するのではなく、互いに角度を有した状態で接触し、離間する。

以上のように構成された綴装置４００においては、上側歯型４５０及び下側歯型４６０で紙Ｐの束を挟み込み、紙Ｐの束を加圧するために、例えば歯４５２等の上側歯型４５０の紙Ｐに接触する部分や、例えば歯４６２等の下側歯型４６０の紙Ｐに接触する部分に、例えば紙粉等の異物が付着する虞がある。そして、付着された異物が上側歯型４５０及び下側歯型４６０から排出されずに、上側歯型４５０及び下側歯型４６０に滞留する虞がある。

このため、綴装置４００には、移動手段２００が設けられていて、移動手段２００で異物を移動させることで、上側歯型４５０と下側歯型４６０に異物を滞留しにくくしている。ここで、移動手段２００は、下側歯型４６０と上側歯型４５０とから紙Ｐに加えられる力が高い側から低い側へと異物を移動させ、互いに隣り合う歯４６２と歯４６２との間の異物を移動させ、互い隣り合う歯４５２と歯４５２とのの間の異物を移動させる。また、移動手段２００は、後述する溝４６４を有するとともに、後述する溝４５４を有する。尚、移動手段２００の詳細は、後述する。

図４、図５及び図６には、下側歯型４６０の第１の例が示されている。

下側歯型４６０の形状の説明に先立ち、下側歯型４６０の形状の説明に用いられる方向Ｄ１、方向Ｄ２及び方向Ｄ３について説明する。方向Ｄ１は、特許請求の範囲に記載の一方向の一例であって、図４に示すように、複数の歯４６２が配置される際に複数の歯４６２が並べられる方向である。また、方向Ｄ２は、特許請求の範囲に記載の噛み合う方向の一例であって、図４に示すように上側歯型４５０と下側歯型４６０とが噛み合う方向である。また、方向Ｄ３は、特許請求の範囲に記載の直交する方向の一例であって、図４に示すように、方向Ｄ１と方向Ｄ２と直交する方向である。

ここで、噛み合う方向とは、上側歯型４５０と下側歯型４６０とが接触し、離間する位置直近における上側歯型４５０及び下側歯型４６０の少なくとも一方が移動する方向をいう。先に説明をしたように、上側歯型４５０と下側歯型４６０とは円弧に沿うように移動をするものの、上側歯型４５０と下側歯型４６０とが接触し、離間する位置直近における上側歯型４５０及び下側歯型４６０の移動方向は、直線的な移動とみなすことができる。

図４、図５、及び図６に示すように、下側歯型４６０の第１の例は、先述の複数の歯４６２を有し、この例実施形態においては、歯４６２の数は１２個である。

また、下側歯型４６０には、溝４６４が形成されている。溝４６４は、第１の溝の一例であって、下側歯型４６０の複数の歯４６２の互いに隣り合う歯４６２と歯４６２との間に形成されている。ここで、溝４６４は、先述の移動手段２００の一部を構成している。

ここで、下側歯型４６０においては、紙Ｐの束を加圧する部分は、下側歯型４６０の歯４６２であって、下側歯型４６０の溝４６４は、紙Ｐの束を加圧する部分ではない。このように、溝４６４は、下側歯型４６０の紙Ｐの束を加圧する部分以外の部分に形成されている。

また、下側歯型４６０には、案内面４７０と案内面４７２とが形成されている。案内面４７０と案内面４７２とは、それぞれが傾斜していて、それぞれの溝４６４から排出された異物の重力方向下側への移動を案内する。

図７は、下側歯型４６０の一部を拡大して示す図であり、図８は、下側歯型４６０の断面を示す図である。図７と図８とに示すように、溝４６４の方向Ｄ３における一端部を一端部４６４ａとし、溝４６４の方向Ｄ３における他端部を他端部４６４ｂとし、溝４６４の方向Ｄ３における中央部を中央部４６４ｃとする。そして、一端部４６４ａにおける溝４６４の方向Ｄ１を法線とする断面Ｐａの面積を面積Ｓａ、他端部４６４ｂにおける溝４６４の方向Ｄ１を法線とする断面Ｐｂの面積を面積Ｓｂ、中央部４６４ｃにおける溝４６４の方向Ｄ１を法線とする断面Ｐｃの面積を面積Ｓｃとする。

ここで、面積Ｓａと面積Ｓｃとを比較すると、面積Ｓａは面積Ｓｃより大きくなっている。また、面積Ｓｂと面積Ｓｃとを比較すると、面積Ｓｂは面積Ｓｃよりも大きくなっている。すなわち、下側歯型４６０においては、溝４６４は、方向Ｄ１を法線とする面の断面積が、方向Ｄ１において中央部よりも端部が大きくなっている。

また、図７に示すように、下側歯型４６０の第１の例では、断面Ｐａ、断面Ｐｂ、断面Ｐｃの方向Ｄ１おける幅は一定であるものの、図８に示すように、断面Ｐａ、断面Ｐｂ、断面Ｐｃの方向Ｄ２方向の幅（高さ）は、断面Ｐａが断面Ｐｃよりも広く（高く）、断面Ｐｂが断面Ｐｃよりも広く（高く）なっている。

そして、以上のように構成された溝４６４においては、方向Ｄ１を法線とする面の断面積が大きい中央部４６４ｃ側から、方向Ｄ１を法線とする面の断面積が小さい一端部４６４ａ側と他端部４６４ｂ側とに異物が移動する。すなわち、溝４６４は、方向Ｄ３を法線とする面の断面積が、異物が溝４６４内に留まろうとする力よりも、異物が溝４６４から外へと移動しようとする力が大きくなるように定められている。

図９には、上側歯型４５０と下側歯型４６０とが噛み合う直前の状態が示されている。図９に示すように、上側歯型４５０は、先述の歯４５２を有する。また、図９に示すように、上側歯型４５０には、溝４５４が形成されている。ここで、溝４５４は、先述の移動手段２００の一部を構成している。

また、溝４５４は、第２の溝の一例であって、Ｄ１方向の方向に並べられ、互いに隣り合う２つの歯４５２の間に形成されている。そして、溝４５４は、溝４６４と同様に、方向Ｄ１を法線とする面の断面積が、方向Ｄ１において中央部よりも端部が大きくなっている。また、図９に示すように、歯４５２は、方向Ｄ１に直交する方向の断面４５６が台形形状である。

以下の説明において、上側歯型４５０と下側歯型との距離を距離Ｌとする。また、断面４５６の断面の台形状における先端部分を先端部分４５６ａ、断面４５６の断面形状のおける斜線部分を斜線部分４５６ｂとする。また、先端部分４５６ａと下側歯型４６０との距離を距離Ｌ１として、斜線部分４５６ｂと下側歯型４６０との距離を距離Ｌ２とする。

ここで、距離Ｌ２と距離Ｌ１とを比較すると、距離Ｌ２は、距離Ｌ１よりも長くなっている。すなわち、綴装置４００においては、下側歯型４６０と上側歯型４５０との距離は、断面４５６の台形形状における先端部分４５６ａと下側歯型４６０と間よりも、断面４５６の断面形状における斜線部分４５６ｂと下側歯型４６０との間の方が長くなっている。尚、図９は、図示の便宜上、歯４５２が溝４６４内に挿入された状態ではなく、歯４５２が溝４６４内に挿入される直線の状態を示している。

このように、下側歯型４６０と上側歯型４５０の距離が異なる場合、下側歯型４６０と上側歯型４５０から紙Ｐの束に加えられる圧力は、下側歯型４６０と上側歯型４５０と距離が短い部分ほど高くなり、下側歯型４６０と上側歯型４５０との距離が長い部分程低くなる。そして、上側歯型４５０や下側歯型４６０に付着した異物は、紙Ｐの束に加えられる圧力が高く、異物に対して加えられる圧力が高い側から、紙Ｐの束に加えられる圧力が低く、異物に加えられる圧力が低い側へと移動する。

このため、この綴装置４００においては、溝４６４内の異物は、加えられる圧力が高い溝４６４内の中央部４６４ｃ側から、加えられる圧力が低い一端部４６４ａ側か他端部４６４ｂ側へ移動して、溝４６４内から排出される。

また、図９に示すように、距離Ｌの変化量は、断面４５６の台形形状における斜線部分４５６ｂと下側歯型４６０との間においてよりも、断面４５６の台形形状の先端部分４５６ａと下側歯型４６０との間においての方向小さくなっている。また、図９に示すように、距離Ｌは、断面の台形形状の先端部分４５６ａと下側歯型４６０との間で、方向Ｄ３の位置が異なっても一定となっている。

以上で説明をした上側歯型４５０と同様に、下側歯型４６０も歯４６２の方向Ｄ１に直交する方向の断面は台形形状である。そして、距離Ｌは、歯４６２の断面形状の先端部と上側歯型４５０との間よりも、歯４６２の先端部と上側歯型４５０との間の方が長くなっている。そして、溝４６４内の異物も、溝４５４内の異物と同様に、加えられる圧力が高い溝４５４内の中央部側から、加えられる圧力が低い一端部側か他端部側へと移動して、溝４５４から排出される。

図１０には、下側歯型４６０に付着した異物に加わる力が説明されている。尚、図１０の説明においては、異物を異物９００とする。溝４６４に異物９００が付着している場合に、異物９００には、図１０に示すように方向Ｄ１の力Ｆ１が加わる。これは、先述のように、上側歯型４５０と下側歯型４６０とは互いに平行な状態を保ったままで、接触し、離間するのではなく、互いに角度を有した状態で接触し、離間するためである。

また、異物９００を溝４６４から排出するように、異物９００の加わるＤ３方向の力を力Ｆ３とする。ここで、力Ｆ３は、力Ｆ１が加えられても、異物９００を溝４６４から排出させることができる大きさとなっている。換言すると、力Ｆ３が加えられても、異物９００を溝４６４から排出することができる大きさの力Ｆ１が生じるように、例えば断面積を定めて、溝４６４が形成されている。

図１１には、下側歯型４６０の第２の例が、図２に示すＢ−Ｂ面側から示されている。先述の下側歯型４６０の第１の例では、溝４６４は、方向Ｄ３を法線とする面の断面積が、方向Ｄ３において中央部よりも端部が大きくなっていて、溝４６４は、方向Ｄ２方向の幅（高さ）が、外側が内側よりも広く（高く）なっていた。これに対して、この第２の例では、先述の第１の例と同様に、溝４６４は、方向Ｄ１を法線とする面の断面積が、方向Ｄ３における中央部よりも端部が大きくなっているものの、溝４６４は、方向Ｄ１の幅が、外側が内側よりも広くなっている。

図１２には、下側歯型４６０の第２の例の溝４６４が拡大して示されている。図１１に示すように、歯４６２を挟む２つの溝４６４は、歯４６２の方向Ｄ３方向における中心ｃに対して対称な形状を有している。また、溝４６４は、少なくとも一部が、方向Ｄ３に対して斜めに形状が形成されている。

図１３には、下側歯型４６０の第３の例が示されている。この下側歯型４６０の第３の例では、先述の下側歯型４６０の第１の例と同様に、溝４６４は、方向Ｄ３を法線とする面の断面積が、方向Ｄ３において中央部よりも端部が大きくなっている。また、この下側歯型４６０の第３の例では、溝４６４は、方向Ｄ２方向の幅（高さ）が、外側が内側よりも広く（高く）なっていることに加えて、方向Ｄ１の幅が、外側が内側よりも広くなっている。

また、この下側歯型４６０の第３の例では、溝４６４は、方向Ｄ１の幅の変化量が、方向Ｄ２における幅の変化量よりも大きい。

１０・・・画像形成装置
１２０・・・像形成部
２００・・・移動手段
４００・・・綴装置
４５０・・・上側歯型
４５２・・・歯
４５４・・・溝
４５６・・・断面
４５６ａ・・・先端部分
４５６ｂ・・・斜線部分
４６０・・・下側歯型
４６２・・・歯
４６４・・・溝
４６４ａ・・・一端部
４６４ｂ・・・他端部
４６４ｃ中央部
４８０・・・移動機構
９００・・・異物
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３・・・方向
Ｌ１、Ｌ２・・・ 距離
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ・・・断面
Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ 面積

Claims (21)

1. 一方向に並んで配列された複数の歯を有する第１の歯型と、
   前記一方向に並んで配列された複数の歯を有し、前記第１の歯型とかみ合い紙の束を加圧する第２の歯型と、
   を有し、
   前記第１の歯型の互いに隣り合う歯と歯の間に第１の溝が形成されていて、
   前記第１の溝は、前記一方向と、前記第１の歯型と前記第２の歯型とが噛み合う方向とに直交する方向を法線とする面の断面積が、前記直行する方向において中央部分より端部の方が大きい綴装置。
2. 前記第２の歯型の互いに隣り合う歯と歯の間に第２の溝が形成されていて、
   前記第２の溝は、前記直交する方向を法線とする面の断面積が、前記直交する方向において中央部分より端部の方が大きい請求項１記載の綴装置。
3. 一方向に並んで配置された複数の第１の歯を有する第１の歯型と、
   前記一方向に並んで配置され、前記一方向に直交する方向の断面が台形形状である複数の第２の歯を有し、前記第１の歯型とかみ合い紙の束を加圧する第２の歯型と、
   を有し、
   前記第１の歯型の互いに隣り合う第１の歯と第１の歯との間に第１の溝が形成されていて、
   前記第１の溝内における前記第１の歯型と前記第２の歯型との間の距離が、前記台形形状の先端部分と前記第１の歯型との間よりも、前記台形形状の斜線部分と前記第１の歯型との間の位置の方が長い綴装置。
4. 前記第１の溝内における前記第１の歯型と前記第２の歯型との間の距離の変化量は、前記台形形状の斜線部分と前記第１の歯型との間においてよりも、前記台形形状の先端部分と前記第１の歯型との間においての方が小さい請求項３記載の綴装置。
5. 前記第１の溝内における前記第１の歯型と前記第２の歯型との間の距離は、前記台形形状の先端部分と前記第１の歯型との間で一定である請求項３又は４記載の綴装置。
6. 前記第１の歯は、前記一方向に直交する方向に断面が他の台形形状であって、
   前記第２の歯型の互いに隣り合う第２の歯と第２の歯との間に第２の溝が形成されていて、
   前記第２の溝内における前記第２の歯型と前記第１の歯型との間の距離が、前記他の台形形状の先端部分と前記第２の歯型との間よりも、前記台形形状の斜線部分と前記第２の歯型との間の方が長い請求項４又は５記載の綴装置。
7. 一方向に並んで配列された複数の第１の歯を有する第１の歯型と、
   前記一方向に並んで配列された複数の第２の歯を有し、前記第１の歯型とかみ合い紙の束を加圧する第２の歯型と、
   第１の歯型と第２の歯型とから紙の束に加えられる圧力が高い側から低い側へと、前記第１の歯型の互いに隣り合う歯と歯の間の異物を移動させる移動手段と、
   を有する綴装置。
8. 前記移動手段は、前記第１の歯型の歯と歯の間に形成されている第１の溝を有し、
   前記第１の溝は、前記一方向と、前記第１の歯型と前記第２の歯型とが噛み合う方向とに直交する方向を法線とする面の断面積が、前記直行する方向における前記歯の中央部分より端部の方が大きい請求項７記載の綴装置。
9. 前記第１の溝は、前記一方向の幅が、前記第１の歯型の前記直交する方向における外側が内側よりも広い請求項１から６のいずれか又は８記載の綴装置。
10. 前記第１の歯の１つを挟むように形成されている２つの前記第１の溝は、前記第１の歯の１つの前記直交する方向における中心に対して対称な形状を有する請求項１から６のいずれか、８又は９記載の綴装置。
11. 前記第１の溝は、前記直交する方向において、前記第１の歯に対して斜めに形状が変化する請求項１から６のいずれか又は８から１１のいずれか記載の綴装置。
12. 前記第１の溝は、前記噛み合う方向における幅が、前記第１の歯型の前記直交する方向における外側が内側よりも広い請求項１から６のいずれか又は８記載の綴装置。
13. 前記第１の溝は、
    前記一方向の幅が、前記第１の歯型の前記直交する方向における外側が内側よりも広く、
    前記噛み合う方向における幅が前記第１の歯型の前記直交する方向における外側が内側よりも広い
    請求項１から６のいずれか又は８記載の綴装置。
14. 前記第１の溝は、前記一方向の幅の変化量が、前記噛み合う方向における幅の変化量よりも大きい請求項１３記載の綴装置。
15. 前記第１の溝は、前記第１の歯型の紙の束を加圧する部分以外の部分に形成されている請求項１から６のいずれか又は８から１４のいずれかに記載の綴装置。
16. 前記第１の溝における前記一方向と、前記第１の歯型と前記第２の歯型とが噛み合う方向とに直交する方向を法線とする面の断面積が、異物が前記第１の溝内に留まろうとうする力よりも、異物が前記第１の溝外へと移動しようとうとする力が大きくなるように定められている請求項１から６のいずれか又は８から１５のいずれかに記載の綴装置。
17. 前記移動手段は、第１の歯型と第２の歯型とから紙の束に加えられる圧力が高い側から低い側へと、前記第２の歯型の互いに隣り合う歯と歯の間の異物をさらに移動させる請求項７から１６いずれか記載の綴装置。
18. 前記第１の歯型及び前記第２の歯型の少なくともいずれか一方を円弧に沿うように移動させて、前記第１の歯型と前記第２の歯型とを当接させ、離間させる移動機構をさらに有し、
    前記移動機構により移動して、前記第１の歯型と前記第２の歯型とは互いに角度を持って接触する請求項１から１７いずれ記載の綴装置。
19. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部で画像が形成された記録媒体を綴る綴装置と、
    を有し、
    前記綴装置は、
    一方向に並んで配列された複数の歯を有する第１の歯型と、
    前記一方向に並んで配列された複数の歯を有し、前記第１の歯型とかみ合い紙の束を加圧する第２の歯型と、
    を有し、
    前記第１の歯型の互いに隣り合う歯と歯の間に第１の溝が形成されていて、
    前記第１の溝は、前記一方向と、前記第１の歯型と前記第２の歯型とが噛み合う方向とに直交する方向を法線とする面の断面積が、前記直行する方向において中央部分より端部の方が大きい画像形成装置。
20. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部で画像が形成された記録媒体を綴る綴装置と、
    を有し、
    前記綴装置は、
    一方向に並んで配置された複数の第１の歯を有する第１の歯型と、
    前記一方向に並んで配置され、前記一方向に直交する方向の断面が台形形状である複数の第２の歯を有し、前記第１の歯型とかみ合い紙の束を加圧する第２の歯型と、
    を有し、
    前記第１の歯型の互いに隣り合う第１の歯と第１の歯との間に第１の溝が形成されていて、
    前記第１の溝内における前記第１の歯型と前記第２の歯型との間の距離が、前記台形形状の先端部分と前記第１の歯型との間よりも、前記台形形状の斜線部分と前記第１の歯型との間の位置の方が長い画像形成装置。
21. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成部で画像が形成された記録媒体を綴る綴装置と、
    を有し、
    前記綴装置は、
    一方向に並んで配列された複数の第１の歯を有する第１の歯型と、
    前記一方向に並んで配列された複数の第２の歯を有し、前記第１の歯型とかみ合い紙の束を加圧する第２の歯型と、
    第１の歯型と第２の歯型とから紙の束に加えられる圧力が高い側から低い側へと、前記第１の歯型の互いに隣り合う歯と歯の間の異物を移動させる移動手段と、
    を有する画像形成装置。

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