特許 6480106 シート綴じ装置及び後処理装置並びに画像形成システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6480106

(24)【登録日】2019年2月15日

(45)【発行日】2019年3月6日

(54)【発明の名称】シート綴じ装置及び後処理装置並びに画像形成システム

(51)【国際特許分類】

   B42B 5/00 20060101AFI20190225BHJP

   B65H 37/04 20060101ALI20190225BHJP

【ＦＩ】

   B42B5/00

   B65H37/04 Z

【請求項の数】16

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-78604(P2014-78604)

(22)【出願日】2014年4月7日

(65)【公開番号】特開2015-199234(P2015-199234A)

(43)【公開日】2015年11月12日

【審査請求日】2017年2月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000208743

【氏名又は名称】キヤノンファインテックニスカ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098589

【弁理士】

【氏名又は名称】西山 善章

(74)【代理人】

【識別番号】100098062

【弁理士】

【氏名又は名称】梅田 明彦

(72)【発明者】

【氏名】神谷 友章

(72)【発明者】

【氏名】小林 正之

【審査官】 金田 理香

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０１９５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０４００２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０３７３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１６４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１２３８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１２４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８２７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０４５６０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４２Ｂ ２／００ − ９／０６

Ｂ４２Ｃ １／００ − ９９／００

Ｂ６５Ｈ ３７／００ − ３７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート束から離れた待機位置からシート束を加圧する加圧位置に移動する加圧部を有し、
前記加圧部によりシート束を圧着させて綴じ合わせる加圧手段と、
前記加圧手段を動作させることにより、前記加圧部を前記待機位置から前記加圧位置に移動させる駆動モータと、
前記駆動モータの回転の検出に基づいて、前記加圧部が所定の設定速度でシート束と係合するように前記駆動モータの回転速度を制御する制御手段と、を有するシート綴じ装置。

【請求項2】

前記制御手段は、前記加圧部がシート束と係合した後に、所定の設定トルクとなるように前記駆動モータを制御する請求項１に記載のシート綴じ装置。

【請求項3】

前記設定速度は、前記加圧部がシート束と係合するときシート束に所定以上の力を作用させない速度に設定されている請求項１に記載のシート綴じ装置。

【請求項4】

前記制御手段は、
前記駆動モータに供給する電圧を制御する第１の制御モードと、
前記駆動モータに供給する電流を制御する第２の制御モードと、
が備えられ、
前記加圧部が前記待機位置からシート束と係合する位置に移動するまでは前記第１の制御モードで、
前記加圧部がシート束と係合した後には前記第２の制御モードで、
前記駆動モータを制御する請求項１又は２に記載のシート綴じ装置。

【請求項5】

前記制御手段は、
前記加圧部がシート束と係合しているか否かを判別する判別手段を備え、
前記判別手段の判別結果に応じて前記第１の制御モードから前記第２の制御モードに切り換える請求項４に記載のシート綴じ装置。

【請求項6】

前記判別手段は、
前記駆動モータの電流を検出する手段からの検出値に応じて前記加圧部がシート束と係合しているか否かを判別する請求項５に記載のシート綴じ装置。

【請求項7】

前記制御手段は、
前記設定速度を、シート束の材質またはシート束の束厚さに応じて変更可能に構成されている請求項１から６のいずれか１項に記載のシート綴じ装置。

【請求項8】

前記制御手段は、
前記設定トルクを、シート束の材質またはシート束の束厚さに応じて変更可能に構成されている請求項２に記載のシート綴じ装置。

【請求項9】

前記制御手段には、入力手段が備えられ、
前記設定速度は、前記入力手段からの入力情報に応じて変更可能に構成されている請求項１に記載のシート綴じ装置。

【請求項10】

前記制御手段には、入力手段が備えられ、
前記設定トルクは、前記入力手段からの入力情報に応じて変更可能に構成されている請求項２に記載のシート綴じ装置。

【請求項11】

前記駆動モータの回転量を検出する回転量検出手段と、
前記駆動モータの電流を検出する電流検出手段と、
時間を計測する計時手段と、
が設けられ、
前記制御手段は、
前記加圧部を、前記設定速度でシート束と係合させる第１の制御と、
前記加圧部を、所定の設定トルクでシート束を加圧させる第２の制御と、
前記加圧部を、所定の設定時間の間、前記設定トルクでシート束を加圧維持させる第３の制御と、
を実行するように構成され、
前記第１の制御は、前記回転量検出手段の検出値に基づいて、
前記第２の制御は、前記電流検出手段の検出値に基づいて、
前記第３の制御は、前記計時手段の計測値に基づいて、
前記駆動モータを制御する請求項１に記載のシート綴じ装置。

【請求項12】

前記設定速度は、
前記加圧部がシート束と係合したときに、前記シート束のばらつきが生じない速度に設定されている請求項１から１１のいずれか１項に記載のシート綴じ装置。

【請求項13】

前記制御手段は、
前記駆動モータによって前記加圧部を複数の速度で動作させる
請求項１から１１のいずれか１項に記載のシート綴じ装置。

【請求項14】

前記制御手段は、
前記駆動モータによって前記加圧部を、前記設定速度よりも速い速度で移動させた後に、前記設定速度で移動させる
請求項１３に記載のシート綴じ装置。

【請求項15】

上流側から送られるシートを所定の綴じ位置に集積するシート集積部と、
前記シート集積部に配置され、集積されたシート束を綴じ処理するシート綴じ手段と、
を備え、
前記シート綴じ手段は請求項１から１４のいずれか１項に記載のシート綴じ装置である後処理装置。

【請求項16】

シート上に画像形成する画像形成ユニットと、
前記画像形成ユニットから送られたシートを束状に集積して綴じ処理する後処理ユニットと、
から構成され、前記後処理ユニットは請求項１５に記載の後処理装置である画像形成システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、束状に集積されたシートを綴じ処理するシート綴じ機構に係わり、複数のシートを加圧部材で圧着して結束する加圧綴じ機構の改善に関する。

【背景技術】

【0002】

一般にこの種の綴じ装置は、部揃え集積したシート束をステープル針で綴じ処理する綴じ機構と、シート束をプレス機構で加圧してシート相互を変形させて結束する針なし綴じ機構が知られている。後者の針なし綴じ機構は金属などの綴じ具を使用することがなく、簡単に剥がすことができる特徴が知られている。

【0003】

例えば特許文献１には、画像形成装置から送られたシートを束状に集積して、上下一対の加圧部材で圧着して結束する機構が開示されている。同文献には凹凸面を有する固定側の加圧部材と、この凹凸面と係合する凹凸面を有する可動側加圧部材をカムなどの運動伝達機構で駆動モータ連結して駆動する機構が開示されている。

【0004】

また、特許文献２には、揺動可能に軸支持した加圧レバー（同文献における上歯型部材６０Ａ）を駆動モータ（ステッピングモータ）に連結した駆動カムで固定部材（下歯型部材）に押圧する機構が開示されている。この場合にシートを押圧する押圧力は、約１００Ｋｇｆとする実施形態が説明されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−４７９４０号公報（図１３）

【特許文献2】特開２０１０−２７４６２３号公報（図７）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は安定した綴じ処理が可能なシート綴じ装置を提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため本発明のシート綴じ装置は、シート束から離れた待機位置からシート束を加圧する加圧位置に移動する加圧部を有し、前記加圧部によりシート束を圧着させて綴じ合わせる加圧手段と、前記加圧手段を動作させることにより、前記加圧部を前記待機位置から前記加圧位置に移動させる駆動モータと、前記駆動モータの回転の検出に基づいて、前記加圧部が所定の設定速度でシート束と係合するように前記駆動モータの回転速度を制御する制御手段とを有する。

【発明の効果】

【0009】

本発明のシート綴じ装置は、安定した綴じ処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係わる綴じユニット（シート綴じ装置）の全体構成の説明図。

【図2】図１の装置の動作状態の説明図であり、（ａ）は綴じ処理する待機状態を、（ｂ）は綴じ処理動作を開始する状態を、（ｃ）は綴じ処理動作を終了した状態を示す。

【図3】図２の綴じ処理動作の過程における加圧面とシートとの関係を示す説明図であり、（ａ）は加圧面が待機状態のとき、（ｂ）は加圧面が高速度で移動するとき、（ｃ）は加圧面が所定の低速度でシートと係合するとき、（ｄ）は加圧面がシートを加圧して変形させる初期状態、（ｅ）は加圧面がシートを加圧終了した状態を示す。

【図4】制御手段による駆動モータの制御説明であり、（ａ）は速度線図を、（ｂ）は直流モータを無負荷状態で速度制御する概念図であり、（ｃ）は直流モータを所定トルクに制御する概念図である。

【図5】図１の装置の制御構成を示すブロック図。

【図6】図１の装置におけるシート綴じ処理動作の手順を示すフローチャート。

【図7】図１の装置を内蔵した画像形成システムの説明図。

【図8】図７の画像形成システムを構成する後処理装置の全体構成の説明図。

【図9】図７の画像形成システムの制御構成を示すブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図示の好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。本発明は、複数のシートを綴じ合わせる綴じユニット（シート綴じ装置）Ｃとこれを用いた後処理装置Ｂ並びに画像形成システムＡに関する。綴じユニットＣ、後処理装置Ｂ、画像形成システムＡの順に説明する。

【0012】

［綴じユニット］
図１〜図５に従って本発明に係わる綴じユニット（シート綴じ装置）Ｃについて説明する。綴じユニットＣは束状に集積された複数のシートＳを互いに噛み合うように加圧変形させて綴じ合わせる。このため綴じユニットＣは、複数のシートＳをクランプして変形させるクランプ機構で構成される。

【0013】

束状のシートＳを表裏方向から挟圧する一対の加圧面３１、４１と、この加圧面を備えた一対の加圧部材３０、４０と、加圧部材の一方の加圧面をシートから離れた待機位置Ｗｐ（非加圧位置；以下同様）からシートを加圧する加圧位置Ａｐに移動させる駆動機構（駆動手段）ＰＭで構成される。図１のクランプ機構は固定側の加圧面３１を有する固定側加圧部材３０と、可動側の加圧面４１を有する可動側加圧部材４０と、この可動側加圧面をシートＳから離れた待機位置Ｗｐ（図２（ａ））からシートＳを加圧する加圧位置Ａｐ（図２（ｂ））に移動する駆動機構ＰＭで構成される。

【0014】

固定側加圧部材３０（以下「固定部材」と云う）と可動側加圧部材４０（以下「可動部材」と云う）とは、固定部材３０の加圧面３１（以下「固定面」と云う）の上に支持したシート束Ｓを可動部材４０の加圧面４１（以下「可動面」と云う）でクランプするように構成されている。このため可動部材４０は支軸４２を中心に揺動可能に軸支され、支軸４２は固定部材３０に固定されている。この支軸４２は固定部材３０に限らずユニットフレーム４６など他の部材に固定しても良い。

【0015】

また固定部材３０はユニットフレーム４６に一体的に固定されている。そして固定面３１と可動面４１とは、支軸４２を中心に可動部材４０が揺動運動する動作で、シート束Ｓをクランプする加圧状態（加圧位置Ａｐ；図２（ｂ）参照）と、シート束Ｓから離れた（離間した）非加圧状態（待機位置Ｗｐ；図２（ａ）参照）の間で位置移動する。

【0016】

図１に示す装置は、固定部材３０が断面コ字状（チャンネル形状）の枠部材（金属、強化樹脂など）で形成され、その側壁３０ａ、３０ｂの間に可動部材４０が支軸４２で揺動可能に支持されている。このように可動部材４０は固定部材３０の側壁３０ａ、３０ｂに案内され支軸４２を中心に揺動運動する。そして可動部材４０には待機位置側に付勢する復帰スプリング４３が配置されている。この復帰スプリング４３はユニットフレーム４６（または固定部材３０）との間に配置する。

【0017】

上記固定面３１と可動面４１とは、少なくとも一方は凹凸面（突起条溝）で構成され加圧したシートＳを変形させる（図２（ａ’）参照）。図示のものは固定面３１と可動面４１それぞれが凹凸面で形成され、その形状は凸部と凹部が互いに噛合するようにしてある。各凹凸面の形状は、加圧したときにシートＳに損傷を与えない形状（特にエッジ形状）に配慮し、同時に重なり合うシート同士が噛み合うように変形する最適の形状に構成する。そしてこの凹凸面で挟圧されたシートＳにはギャザ状（波形状）の変形が残り、重なり合うシート同士が結束される。

【0018】

上述の可動部材４０の駆動機構について説明する。固定部材３０に揺動可能に支持された可動部材４０は、支軸４２を境に先端部に可動面４１が、基端部にカムフォロア４４（以下「フォロアコロ」と云う）から構成されている。先端部の可動面４１とフォロアコロ４４とは、支軸４２を介して梃子の作用（倍力機構）が働くレバー長さに形成してある。

【0019】

また、固定部材３０の基端部にはカム部材３３（図示のものは円筒カム）が配置されている。カム部材３３はカム軸３２に支持され、カム軸３２は固定部材３０に回転可能に軸支されていると共に、カム部材３３とフォロアコロ４４とは互いに係合する位置関係で配置されている。また、カム軸３２には伝動手段３５を介して駆動モータＤＣの回転が伝達され、駆動モータの正逆転でカム部材３３が正逆転するように連結されている。

【0020】

図１に示すように駆動モータＤＣは、ユニットフレーム４６にマウントされ、その駆動軸３６の回転は、伝動手段３５を構成する伝動歯車Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５でカム軸３２に回転を伝達する。カム軸３２に連結された歯車Ｇ１でカム部材３３は図１反時計方向に回転する。図示のものは駆動モータＤＣの正逆転でカム部材３３は所定角度範囲で反時計方向回転（ＣＣＷ）と時計方向回転（ＣＷ）を繰り返すように構成されている。そしてカム部材３３のカム面３３ａは、支軸４２を中心にフォロアコロ４４及び、これと一体の可動部材４０を揺動運動させる。

【0021】

図１の駆動機構では駆動モータＤＣを反時計方向に回転すると、可動部材４０は支軸４２を中心に反時計方向に揺動し、可動面４１は待機位置Ｗｐから加圧位置Ａｐに移動する（図１図示状態）。また、カム面３３ａには非係合部Ｃｐｓ（図２（ａ）に示す）が形成してあり、この位置で可動部材４０はカム面３３ａの作用を受けることなく復帰スプリング４３の作用で待機位置Ｗｐに付勢される。

【0022】

そこで駆動モータＤＣを時計方向に回転してカム面３３ａの非係合部ｃｐｓとフォロアコロ４４が係合する位置で停止する。すると復帰スプリング４３のバネ力で可動面４１は加圧位置Ａｐから待機位置Ｗｐに移動し、その位置で停止する。

【0023】

カム面３３ａは図２（ａ）に示す「Ｃｐｓ（ＣａｍＰｒｅｓｓＳｔａｒｔ）」位置では、フォロアコロ４４に揺動する力を作用することなく可動面４１を待機位置Ｗｐに保持する。また図２（ｂ）に示す「Ｃｐｍ」位置では、フォロアコロ４４に可動部材４０が反時計方向に揺動するような作用力を付与する。このＣｐｍ（ＣａｍＰｒｅｓｓＭｉｄｄｌｅ）位置近辺（シート束の厚さによって異なる）で可動面４１がシートＳの加圧を開始する。そして図２（ｃ）に示す「Ｃｐｅ（ＣａｍＰｒｅｓｓＥｎｄ）」では、その位置はシート束の束厚さによって異なるが最大加圧力をシートＳに作用し、加圧動作を終了する。その後はカム部材３３の時計方向回転によって「Ｃｐｅ」「Ｃｐｍ」「Ｃｐｓ」の順に復帰動作する。

【0024】

フォロアコロ４４と係合するカム面位置が、「Ｃｐｓ」の状態では可動面４１は図２（ａ’）に示すように固定面３１から距離を隔てて離れた待機位置に位置し、「Ｃｐｍ」の状態では可動面４１は図２（ｂ’）に示すようにシートＳの加圧を開始する加圧開始位置に位置し、「Ｃｐｅ」の状態では可動面４１は図２（ｃ’）に示すようにシート束Ｓを変形させて加圧を終了する加圧終了位置に位置する。

【0025】

そしてカム面３３ａは、可動面４１がシート束Ｓを加圧する初期位置（Ｃｐｍ）から加圧終了位置（Ｃｐｅ）の間で徐々に加圧力が増大する「ら線（helicoil）」形状に形成されている。これは固定面３１と可動面４１との間でシート束Ｓの厚さが異なっても、ほぼ同じ加圧力を作用させるためである。

【0026】

つまり、シート束Ｓの束厚さが薄いときにはカムの回転角度を大きく、束厚さが厚いときには回転角度を小さくすることによってシートＳに付与する加圧力をほぼ均一にする。その角度制御は、例えば駆動モータＤＣを定トルク制御（定電流制御）すると良い。なお、本発明にあってカム部材３３は、図示の円筒カムに限らず、板カムであっても良く、また、カム機構に換えて加圧バネなどの調力機構を用いても良い。

【0027】

図３、図４に従って上記駆動機構ＰＭの制御について説明する。図３は可動面４１の移動ストロークの説明図であり、（ａ）は可動面４１が待機位置Ｗｐから第１設定速度ｖ１で移動する状態を、（ｂ）は可動面４１が第１設定速度ｖ１から第２設定速度ｖ２に減速された状態を、（ｃ）は可動面４１が第２設定速度ｖ２でシートＳと係合する状態を、（ｄ）は可動面４１がシートを加圧する初期状態を、（ｅ）は可動面４１がシートＳを所定圧力（所定の負荷トルク）で加圧する状態を示す。

【0028】

この図３に示すように可動面４１は待機位置Ｗｐに静止している状態から第１設定速度ｖ１に達するまで加速し（図３（ａ））、次いで予め設定された第２設定速度ｖ２に減速する（図３（ｂ））。そして可動面４１は減速された第２設定速度ｖ２でシートＳと係合する（図３（ｃ））。この第２設定速度ｖ２は可動面４１がシートＳに付与する撃力に影響する。速度が速いときには撃力は大きく、速度が低いときには撃力は小さく作用する。

【0029】

そこで、第１設定速度ｖ１は綴じ処理動作を迅速に実行するように比較的高速度に設定する。この第１設定速度ｖ１で可動面４１がシートＳに係合すると大きな撃力でシートを変形させる。そしてこの撃力によるシート変形でバラツキが生ずる。

【0030】

つまり、あるシート束では可動面４１と係合する上層部のシート数枚が変形し、あるシート束では可動面４１と係合するシート１枚のみが変形するようにバラツキが生ずる。このため、その後の可動面４１の加圧作用にバラツキが発生する。上記第２設定速度ｖ２（ｖ１＞ｖ２；速度ｖ１は速度ｖ２より十分小さい速度値）はこの可動面４１の加圧作用にバラツキを生じさせない速度に設定してある。

【0031】

「可動加圧面のストローク」
図３（ａ）（ｂ）に示すように可動面４１は待機位置ＷｐからシートＳと係合する加圧位置Ａｐに移動する。その最大ストロークｄｓは待機位置Ｗｐに位置する可動面４１と固定面３１との間隔に設定されている。また、可動面４１が第１設定速度ｖ１から第２設定速度ｖ２に減速するタイミングは予め設定（設計値）しておく。

【0032】

そのタイミングは、シート束の最大束厚さ位置（図３（ａ）；ｄｙ）に可動面４１が到達するとき、速度ｖ１から速度ｖ２に減速されるように設定する。そしてこのタイミングは例えば、エンコーダＥｎからのエンコードパルスカウントによって減速動作を実行する。なお、図３（ａ）においてｄｘは（ｄｓ−ｄｙ）で、可動面４１が許容最大束厚さ位置に移動する移動量を示し、ｄδは綴じ処理可能な許容最小束厚さ位置を示している。

【0033】

次に可動面４１は、図３（ｄ）の状態にシート束Ｓを徐々に加圧して変形させる。この変形は後述する駆動モータＤＣの定トルク制御によって実行される。後述するように駆動モータＤＣには予め設定した電流値（ピーク電流）が印加される。この駆動モータＤＣに所定の電流値が印加され続けると可動面４１は図３（ｅ）のようにシートＳを所定の形状に変形させて停止する。そして可動面４１はシート束Ｓに所定の加圧力を付与した状態を維持する（加圧ホールド状態）。そして後述する制御手段５０は可動面４１が設定された加圧時間シート束Ｓを加圧すると、その設定時間Ｔの経過後に可動面４１を加圧位置Ａｐから待機位置Ｗｐに移動する。

【0034】

図４は駆動モータＤＣの制御の説明図であり、（ａ）は可動面４１の速度線図を、（ｂ）は駆動モータＤＣの速度制御の概念図、（ｃ）は駆動モータのトルク制御の概念図を示す。同図（ａ）において可動面４１は待機位置Ｗｐで加圧動作（綴じ処理動作）を開始（同図Ｔａ）し、可動面４１を第１設定速度ｖ１に立ち上げる（同図Ｔｂ）。次いで予め設定された動作時間（Ｔｉｍｅ１）に達すると可動面４１の速度を第２設定速度ｖ２に減速を開始する（同図Ｔｃ）。可動面４１の速度が第２設定速度ｖ２に達すると（同図Ｔｄ）その速度を維持して可動面をシートＳと係合させる。そして制御手段５０から指定された時間、可動面４１はシートＳを加圧した状態を維持する（同図Ｔｅ）。

【0035】

そののち制御手段５０は、後述する加圧時間が経過した後に駆動モータＤＣを逆転させる。すると可動面４１は、先と反対方向（固定面から離間する方向）に移動を開始（同図Ｔｆ）し、所定速度に到達したのち減速して待機位置Ｗｐに停止する（同図Ｔｇ）。

【0036】

次に制御手段５０による駆動モータＤＣの制御について図４（ｂ）速度制御、図４（ｃ）トルク制御に従って説明する。駆動モータＤＣは直流モータで構成してある。後述する制御手段５０はこの直流モータを、可動面４１が待機位置ＷｐからシートＳと係合する位置に移動する間は第１制御モードＭｏ１で可動面４１の速度をコントロールし、可動面がシートＳと係合したのちには、第２制御モードＭｏ２で可動面４１に伝達するトルクをコントロールする。

【0037】

［第１制御モード］の概念を説明すると、図４（ｂ）に示すように後述する制御手段５０は予め設定され、記憶手段（ＲＡＭ）５４に記憶されている第１設定速度ｖ１と第２設定速度ｖ２を呼び出す。そして固定面３１にシート束Ｓがセットされた信号を基準に駆動モータＤＣを起動し、第１設定速度ｖ１に到達させる。これは駆動軸３６の回転数を検出するエンコーダＥｎ（回転量検出手段；以下同様）の検出値（単位時間当たりの変位量）と、速度基準値を比較し駆動モータＤＣに供給する電圧を制御する。この電圧制御として図示のものはＰＷＭ制御を示している。

【0038】

そして駆動モータＤＣに供給する電圧のデューティ比をエンコーダＥｎからの信号で異ならせて速度を制御する。これと異なる方法としてＰＷＭ制御することなく、モータに所定の電圧（速度ｖ１、ｖ２に相当する電圧）を印加する回路構成を採用することも可能である。この場合にはモータの電圧（電位差）を検出して基準値と比較する。以上説明した第１制御モードＭｏ１の実行で「加圧面（可動面４１）を設定速度（前記第２設定速度）ｖ２でシートと係合させる第１の制御」を実行することとなる。

【0039】

［第２制御モード］の概念を説明すると、図４（ｃ）に示すように制御手段５０は、予め設定され記憶手段（ＲＡＭ）５４に記憶されている加圧力Ｆｐ（負荷トルク）と加圧時間Ｔｐを呼び出す。そしてシート束Ｓの情報から可動面４１の加圧力Ｆｐと加圧時間Ｔｐを設定する。図示の装置は加圧力Ｆｐを予め定めた設計値とし、加圧時間Ｔｐは後述するパラメータで変更する場合と、この加圧力をシート束の束厚さ及び／又はシート材質に応じて大きい加圧力と小さい加圧力の複数段階に設定する場合と、オペレータが仕上品位から設定する場合がある。

【0040】

例えばシート束Ｓは所定厚さ以上のときには高い加圧力Ｆｐ１に設定し、所定厚さ以下のときには低い加圧力Ｆｐ２に設定する。またシート材質が腰の強い素材のときには高い加圧力ｐ１に設定し、腰の弱い素材のときには低い加圧力Ｆｐ２に設定する。またオペレータがシート綴じ処理の仕上げ品位から強い綴じ合わせにするときには高い加圧力Ｆｐ１に設定し、剥がし易い綴じ合わせにするときには低い加圧力Ｆｐ２に設定する。

【0041】

そして制御手段５０は、設定加圧力Ｆｐに相当する基準電流値と駆動モータＤＣの逆起電力を検出する電流検出手段（回路）５２からの検出値を比較してモータに設定電流値が供給されるように制御する。上記第２制御モードＭｏ２の初期動作で「加圧面４１がシートを設定したトルクで加圧させる第２の制御」が実行される。

【0042】

［加圧時間］
上記制御手段５０は、綴じ処理するシート束Ｓの状態に応じて加圧時間Ｔｐを設定する。これは複数のシートを加圧変形させて互いに噛み合うように綴じ合わせるとき、シートを塑性変形させるためには加圧するとき間が必要となる。加圧時間Ｔｐを長く設定するとシート相互は確実に噛み合うように変形しその噛合状態が維持されるが、加圧時間Ｔｐが短いとシートは噛み合うまでに変形しないか、或いは元の形状に復元してしまう。

【0043】

図示の装置は、綴じ処理するシートの（１）束厚さ、（２）シート枚数、（３）シート材質のいずれか少なくとも１つの条件で加圧時間を設定する。これはシート束が厚いときには（変形するシートの体積量の影響で）その厚さに比例してシートの変形量が少なくなり、シート枚数が多いときには（シート葉間の空気層の影響で）その枚数に比例してシートの変形量が少なくなる。またシート材質が腰の強いシートのときには弱いシートより変形量が少なくなる。そこで変形しづらい条件のときには加圧時間Ｔｐを長く設定する。上記第２制御モードＭｏ２の終期動作で「加圧面４１がシートを所定の設定トルクで加圧し続ける第３の制御」が実行される。

【0044】

［制御構成］
図５に従って制御構成を説明する。同図（ａ）は制御構成を示すブロック図であり、制御手段（ＣＰＵ）５０は、駆動モータＤＭのモータドライバ５１を制御する。その制御は前述の第１制御モードＭｏ１を実行するためのモータの駆動軸３６に配置されたエンコーダＥｎの検出値（エンコードセンサの出力値）を制御ＣＰＵ５０に伝送する。また、前述の第２制御モードＭｏ２を実行するため、駆動モータＤＣの電流値を検出する電流検出回路５２を備える。また制御ＣＰＵ５０には、ＲＯＭ５３とＲＡＭ５４が備えられ、ＲＡＭ５４には下記のデータテーブルが記憶されている。

【0045】

図５（ｂ）は、制御手段（ＣＰＵ）５０のＲＡＭ５４に記憶されたデータテーブルの一例を示す。このメモリエリアには、シート束厚さ（Ｘ）、シート枚数（Ｙ）、シート材質（Ｚ）を段階的（セグメントＡ、セグメントＢ）に区分し、各条件でシート束を確実に綴じ合わせることができる加圧時間Ｔｐを実験値から設定してある。

【0046】

そして加圧時間Ｔｐをシート束厚さ、及び／又はシート枚数、及び／又はシート材質に応じて実際の実験位置から設定し、記憶手段（ＲＡＭなど）に記憶し、綴じ合わせるシートに応じて加圧時間を設定する。この場合、複数のパラメータのときにはワーストケース（複数の設定条件のうち、長い方の加圧時間で設定）で加圧時間を設定する。

【0047】

例えば、「シート束の束厚さ」で加圧時間Ｔｐを設定するときには、（１）シート束の束厚さを検出する検出手段（センサ手段）を可動面４１（可動面）の移動エリアに配置するか、（２）前記電流検出手段５２からの出力値でシート束厚さを判別する。この方法は可動面４１が待機位置ＷｐからシートＳと係合する電流検出位置までの移動量から、可動面４１と固定面３１との間隔を算出する。（３）また、シート束の枚数をカウントする手段を備えているときには、シート束の枚数から（枚数×単シート厚さ）で演算によって算出する。

【0048】

また、「シート束の枚数」で加圧時間Ｔｐを設定するときには（１）シート束を集積する集積部でシートをカウントするか、（２）シートを繰り出す上流側の装置（例えば画像形成装置）などでオペレータが設定したシート枚数情報を取得する。また「シートの材質」で加圧時間を設定するときには（１）オペレータがシート材質を入力するか、（２）シート材質を予め、普通紙、コーティング紙、和紙など予め材質種別を設定しオペレータが使用するシートを指定するように構成する。

【0049】

［綴じ処理動作フロー］
図６に従って綴じ処理動作の手順を説明する。制御手段５０は、綴じ位置にシート束Ｓが準備された状態を、例えばシート有無センサで検出し、綴じユニットＣに処理信号を発信する。この信号を受信すると制御手段５０は駆動モータＤＣを起動する（Ｓｔ０１）。この駆動モータＤＣの起動制御は前述の第１制御モードＭｏ１で実行する。直流モータＤＣに予め設定された第１設定速度ｖ１に相当する電圧を印加する。次に制御手段５０はエンコーダＥｎからのエンコード信号をカウントし（Ｓｔ０２）、予め決められたカウント数に達したとき、駆動モータＤＣの供給電圧を低下させて減速させる（Ｓｔ０３）。そして駆動モータＤＣが所定の第２設定速度ｖ２に到達した状態でその回転を維持させる（Ｓｔ０４）。

【0050】

次に制御手段５０は可動面４１がシート束Ｓと係合する位置に移動して加圧を開始したか否かを判断する。この判別は電流検出手段（回路）５２からの検出値で判別する場合には検出値が上昇した変位点で判断する（Ｓｔ０５）。

【0051】

可動面４１がシート束Ｓと係合したのちには、制御手段５０は駆動モータＤＣの電流値を制御する第２制御モードＭｏ２（トルク制御）に移行する。すると駆動モータＤＣは駆動軸３６に作用する負荷トルクが所定値に達するまで回転し、所定値に達した後はその位置に保持する（Ｓｔ０６）。

【0052】

次に制御手段５０は、可動面４１がシートＳに係合した判別（前記Ｓｔ０５の判別）から加圧タイマ（計時手段；以下同様）を作動し時間を計測する（Ｓｔ０７〜Ｓｔ１６）。この計時手段は、例えばＣＰＵクロックのカウントなどで構成し、その計測時間が前述の加圧時間Ｔｐ（図４（ｂ）のｔｉｍｅ０１〜０６）と一致すると、駆動モータＤＣを反対方向に回転する（Ｓｔ１７）。そして可動面４１が待機位置（ホームポジション）Ｗｐに復帰（Ｓｔ１８）すると、ポジションセンサからの信号で駆動モータＤＣを停止し、綴じ動作を終了する（Ｓｔ１９）。

【0053】

なお、上記動作のために駆動モータＤＣにはエンコーダＥｎと、電流検出回路５２が配置されている。また加圧時間Ｔｐは、複数段階（図５seg;Ａ,Ｂ）に設定する場合を示したが無段階で設定することも、また、演算により算出することも可能である。

【0054】

［後処理装置］
次に図７及び図８に示す後処理装置Ｂについて説明する。図示の後処理装置Ｂには綴じユニットＣが内蔵され、後述する画像形成システムＡの端末装置として構成されている。

【0055】

図８において後処理装置Ｂは装置ハウジング２０と、このハウジングに配置されたシート搬送経路２２と、その経路排紙口２３の下流側に配置された処理トレイ２４と、その下流側に配置されたスタックトレイ２５で構成されている。

【0056】

処理トレイ２４にはシートを搬入する搬入手段３７と、搬入シートを集積するシート規制手段（規制ストッパ）２６と整合手段２７が配置されている。処理トレイ２４にはシート束Ｓをステープル綴じするステープル綴じ手３８と、シート束を針なし綴じする綴じユニットＣが配置されている。

【0057】

上記装置ハウジング２０には、図８に示すように搬入口２１と排紙口２３を有するシート搬送経路２２が配置され、図示のものは水平方向からシートを受け取って略水平方向に搬送して排紙口２３から搬出するように構成されている。このシート搬送経路２２にはシートを搬送する搬送機構（搬送ローラなど）が内蔵されている。

【0058】

上記搬送機構は、経路長に応じて所定間隔の搬送ローラ対で構成され、搬入口２１の近傍に搬入ローラ対２８が、排紙口２３の近傍に排紙ローラ対２９が配置されている。上記搬入ローラ対２８と排紙ローラ対２９とは、同一の駆動モータ（不図示）に連結され、同一周速度でシートを搬送する。またシート搬送経路２２にはシートの先端と後端との少なくとも一方を検出するシートセンサＳｅ１が配置されている。

【0059】

シート搬送経路２２の排紙口２３には、その下流側に段差ｄを形成して処理トレイ２４が配置されている。この処理トレイ２４は排紙口２３から送られたシートを上方に積み重ねて束状に集積するため、シートの少なくとも一部を支持する紙載面２４ａを備えている。

【0060】

上記処理トレイ２４は排紙口２３から送られたシートを束状に集積して、所定姿勢に整合したのちに綴じ処理を施し、処理後のシート束Ｓを下流側のスタックトレイ２５に搬出するように構成されている。

【0061】

上記排紙口２３にはシート搬入機構３７（パドル回転体）が配置され、シートを処理トレイ２４の所定位置に搬送する。また処理トレイ２４にはシート先端を規制手段２６に案内する掻き込み搬送手段３９が配置されている。

【0062】

掻き込み搬送手段３７は、シート規制手段２６の上流側に配置され、図示のものはリング形状のベルト部材で構成されている。このベルト部材は紙載面上の最上シートと係合するとともに規制ストッパ（シート規制手段）２６に向けてシートを搬送する方向に回転する。

【0063】

処理トレイ２４の先端部（シート排紙方向後端部）には、シートを位置決めするシート規制ストッパ（シート規制手段）２６が設けられている。そして、排紙口２３から掻き込み搬送手段３９で搬入されたシートを突き当て規制する。この規制ストッパ２６は処理トレイ上に集積されたシートを綴じ処理する綴じ位置に整合する。

【0064】

また処理トレイ２４には、規制ストッパ２６に位置決めされたシートの幅方向を基準ラインに位置決めするサイド整合手段２７が配置されている。図示のサイド整合手段２７は、排紙口２３から送られ規制ストッパ２６に位置決めされたシートを排紙直交方向に幅寄せ整合する。

【0065】

処理トレイ２４には規制ストッパ２６に突き当て規制され、サイド整合手段２７で幅方向を位置決めされたシートを綴じ処理するステープル綴じ装置３８（第１の綴じ手段）と、前述した綴じユニットＣ（第２の綴じ手段）が配置されている。

【0066】

ステープル綴じ装置３８によるシート綴じ処理機構および綴じ処理動作は、既によく知られているのでその説明を省略する。また、綴じユニットＣによる綴じ処理機構及び綴じ処理動作は図１乃至図５に基づいて説明した通りである。

【0067】

［画像形成システム］
次に図７に示す画像形成システムＡについて説明する。図示の画像形成システムは画像形成装置Ａと前述の後処理装置Ｂで構成され、綴じユニットＣは後処理装置に内蔵されている。以下画像形成装置について説明する。

【0068】

画像形成装置Ａは、給紙部１と画像形成部２と排紙部３と信号処理部（不図示）で構成され装置ハウジング４に内蔵されている。給紙部１はシートを収納する複数のカセット５で構成され、異なるサイズのシートを収納可能に構成されている。各カセット５にはシートを繰出す給紙ローラ６と、シートを１枚ずつ分離する分離手段（分離爪、分離ローラなど；不図示）が内蔵されている。

【0069】

また、給紙部１には給紙経路７が設けられ各カセット５からシートを画像形成部２に給送する。この給紙経路７の経路端にはレジストローラ対８が設けられ各カセット５から送られたシートを先端揃えすると共に画像形成部２の画像形成タイミングに応じて給紙するまで待機させる。

【0070】

画像形成部２はシート上に画像形成する種々の画像形成機構が採用可能である。図示のものは静電式画像形成機構を示している。図７に示すように装置ハウジング４に感光体（ホトコンダクタ）で構成されるドラム９が色成分に応じて複数配置されている。各ドラム９には発光器（レーザヘッドなど）１０と現像器１１が配置されている。そして各ドラム９に発光器１０で潜画像（静電画像）を形成し、現像器１１でトナーインクを付着する。この各ドラム上に付着されたたインク画像は、色成分毎に転写ベルト１２に転写され画像合成される。

【0071】

このベルト上に形成された転写画像は給紙部１から送られたシートにチャージャ１３で画像転写され、定着器（加熱ローラ）１４で定着された後に排紙部３に送られる。排紙部３は、装置ハウジング４に形成された排紙空間１５にシートを搬出する排紙口１６と、この排紙口に画像形成部２からシートを案内するシート搬送経路１７で構成されている。なお排紙部３には後述するデュープレックス経路１８が連設され、表面に画像形成したシートを表裏反転して再び画像形成部２に給送するようになっている。

【0072】

図示Ｄは画像読取ユニットであり、プラテン１９ａと、このプラテンに沿って往復動する読取キャリッジ１９ｂで構成されている。図示Ｆは原稿給送ユニットであり、給紙トレイ上にセットした原稿シートを１枚ずつプラテン１９ａに給送し、画像を読み取った後に排紙トレイに収納する搬送機構で構成されている。

【0073】

次に図９に示す画像形成システムの制御構成について説明する。制御手段５０は画像形成ユニットを制御する画像形成制御部４５と後処理制御部５０で構成される。画像形成制御部４５は、モード選定手段４８と、入力手段４７で構成される。入力手段４７は画像形成条件を設定し、同時に綴じ処理モードを設定する。綴じ処理モードは、第１綴じ手段（ステープル綴じ装置）３８で綴じ処理を実行するか、第２綴じ手段（綴じユニット）Ｃで綴じ処理を実行するか選択する。

【0074】

後処理制御部５０は、後処理制御ＣＰＵで構成され、ＲＯＭ５３に格納された実行プログラムを呼び出して後処理動作を実行する。またＲＡＭ５４には前述の第２綴じ手段Ｃによる綴じ動作の加圧時間Ｔｐなどの制御データが格納されている。

【0075】

制御ＣＰＵ５０は集積制御部５０ａと、綴じ処理制御部５０ｂ と、スタック制御部５０ｃで構成されている。集積制御部５０ａは、画像形成ユニットＡから送られシートを処理トレイ２４上に部揃え集積する。綴じ処理制御部５０ｂは、第１綴じ処理モードが選択されたときには、ステープラ綴じ出願３８に綴じ動作させるように制御する。また第２綴じ処理モードが選択されたときには綴じユニットＣに綴じ処理させるように制御する。

【0076】

なお、綴じユニットＣによる加圧時間Ｔｐは「シート束厚さ」「シート枚数」「シート材質」によって加圧時間を長短調整する場合について説明したが、この加圧時間Ｔｐは入力手段４７（オペレーションパネル）からオペレータが入力するように設定しても良い。
この場合には、オペレータが「シート材質」「仕上げ品位」等の条件から加圧時間Ｔｐを例えば「長時間に設定する」か「短時間に設定するか」をオペパネ部で入力操作する。

【符号の説明】

【0077】

Ｗｐ 待機位置（非加圧位置）
Ａｐ 加圧位置
ＤＣ 駆動モータ
Ｃｐｓ 非係合部
Ｃｐｍ 加圧開始位置
Ｃｐｅ 加圧終了位置
ｄｓ 可動面の最大ストローク
ｄｘ 可動面が許容最大束厚さ位置に移動する移動量
ｄδ 許容最小束厚さ位置
３０ 固定側加圧部材（固定部材）
３１ 固定側加圧面（固定面）
３２ カム軸
３３ カム部材
３３ａ カム面
３５ 伝動手段
３６ 駆動軸
３８ ステープル綴じ装置
４０ 可動側加圧部材（可動部材）
４１ 可動側加圧面（可動面）
４２ 支軸
４３ 復帰スプリング
４４ カムフォロア（フォロアコロ）
４７ 入力手段
５０ 制御手段
５２ 電流検出回路
５４ ＲＡＭ
Ｍｏ１ 第１制御モード
Ｍｏ２ 第２制御モード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】