特許 7087518 画像形成装置

(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】

(24)【登録日】2022-06-13

(45)【発行日】2022-06-21

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B42B 5/00 20060101AFI20220614BHJP

   B65H 37/04 20060101ALI20220614BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20220614BHJP

【ＦＩ】

B42B5/00

B65H37/04 Z

G03G15/00 432

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2018054349

(22)【出願日】2018-03-22

(65)【公開番号】P2019166662

(43)【公開日】2019-10-03

【審査請求日】2021-02-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000005496

【氏名又は名称】富士フイルムビジネスイノベーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松本 匡史

(72)【発明者】

【氏名】粟野 宏明

(72)【発明者】

【氏名】野辺 裕

(72)【発明者】

【氏名】牧田 拓也

(72)【発明者】

【氏名】寺尾 尚人

【審査官】小池 俊次

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１４４６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２４０１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０９１２４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４２Ｂ ５／００

Ｂ６５Ｈ ３７／０４

Ｇ０３Ｇ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対の歯列を有し、それらで用紙束を挟んで凹凸痕としての綴じ部を形成する針無し綴じ器と、
用紙束に対して綴じ部を形成する場合において、通常モード及び紙粉低減モードを含む動作モード群の中から選択された動作モードに従って前記針無し綴じ器の動作を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、前記紙粉低減モードが選択された場合には、前記通常モードが選択された場合に適用される綴じ荷重よりも紙粉が生じにくい小さい綴じ荷重を適用し、
前記紙粉低減モード用の標準綴じ荷重が定められており、
前記紙粉低減モード用の標準綴じ荷重に基づく調整可能範囲内において綴じ荷重をマニュアルで調整するための調整部が設けられ、
前記制御部は、前記紙粉低減モードにおいて前記調整後の綴じ荷重に従って前記針無し綴じ器の動作を制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

請求項１記載の画像形成装置において、
前記紙粉低減モード用の標準綴じ荷重を変化させる手段を含む、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項3】

請求項１記載の画像形成装置において、
前記制御部は、少なくとも環境センサの出力に基づいて動作モードを選択する、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項4】

請求項３記載の画像形成装置において、
前記環境センサは少なくとも湿度を検出するセンサであり、
前記制御部は、前記湿度が満たすべき高湿条件を含む紙粉低減モード選択条件が充足される場合に前記紙粉低減モードを選択する、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項5】

請求項４記載の画像形成装置において、
前記紙粉低減モード選択条件には、更に前記用紙束が満たすべき調湿条件が含まれ、
前記制御部は、前記高湿条件の充足及び前記調湿条件の充足に基づいて、前記紙粉低減モードを選択する、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項6】

一対の歯列を有し、それらで用紙束を挟んで凹凸痕としての綴じ部を形成する針無し綴じ器と、
通常モード及び紙粉低減モードを含む動作モード群の中から選択された動作モードに従って前記針無し綴じ器の動作を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、前記紙粉低減モードが選択された場合には、前記通常モードが選択された場合に適用される綴じ動作条件よりも紙粉が生じにくい綴じ動作条件を適用し、
前記制御部は、検出された湿度が満たすべき高湿条件且つ用紙束が満たすべき調湿条件を含む紙粉低減モード選択条件が充足される場合に前記紙粉低減モードを選択し、
前記制御部は、用紙装填後の経過時間に基づいて前記用紙束が前記調湿条件を満たすか否かを判断する、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項7】

請求項４記載の画像形成装置において、
前記紙粉低減モード選択条件には、更に前記用紙束を構成する各用紙が満たすべき用紙条件が含まれ、
前記制御部は、前記高湿条件の充足及び前記用紙条件の充足に基づいて、前記紙粉低減モードを選択する、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項8】

請求項１記載の画像形成装置において、
前記通常モード用の標準綴じ荷重が定められており、
前記通常モード用の標準綴じ荷重に基づく調整可能範囲内において綴じ荷重がマニュアルで調整され、
前記制御部は、前記通常モードにおいて前記調整後の綴じ荷重に従って前記針無し綴じ器の動作を制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項9】

請求項１記載の画像形成装置において、
前記紙粉低減モード用の標準綴じ荷重は前記調整可能範囲中の上限値であり、
前記調整部により前記綴じ荷重が前記紙粉低減モード用の標準綴じ荷重より引き下げられる、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項10】

請求項１記載の画像形成装置において、
前記紙粉低減モード用の標準綴じ荷重は前記調整可能範囲中の基準値であり、
前記調整部により前記綴じ荷重が前記紙粉低減モード用の標準綴じ荷重を基準として上下に調整される、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項11】

請求項１記載の画像形成装置において、
前記制御部は、紙粉低減モード自動選択機能をオフにするユーザー入力があった場合に前記紙粉低減モードを選択しないようにする、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項12】

請求項１記載の画像形成装置において、
前記制御部は、用紙状況が前記紙粉低減モードに適しないものである場合に前記紙粉低減モードを選択しないようにする、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項13】

一対の歯列を有し、それらで用紙束を挟んで凹凸痕としての綴じ部を形成する針無し綴じ器と、
前記針無し綴じ器の動作を制御する制御部であって、用紙束に対して綴じ部を形成する場合において、高湿条件を満たす第１状態においては低湿条件を満たす第２状態の綴じ荷重に比べて紙粉詰まりが生じにくい小さい綴じ荷重を適用する制御部と、
を含み、
前記第１状態用の標準綴じ荷重が定められており、
前記第１状態用の標準綴じ荷重に基づく調整可能範囲内において綴じ荷重をマニュアルで調整するための調整部が設けられ、
前記制御部は、前記第１状態において前記調整後の荷重に従って前記針無し綴じ器の動作を制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項14】

請求項１３記載の画像形成装置において、
前記針無し綴じ器は、前記一対の歯列に対して歯間清掃を行う歯間清掃手段を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項15】

請求項１４記載の画像形成装置において、
環境センサと、
前記環境センサの出力に基づいて前記歯間清掃手段の清掃力を調整する手段と、
を含むことを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

画像形成装置は、例えば、画像形成ユニット及び後処理ユニットにより構成される。画像形成ユニット内に後処理ユニットが組み込まれることもある。画像形成ユニットは、記録材としての用紙上に画像を形成する装置である。後処理ユニットはフィニッシャーとも呼ばれ、画像形成後の用紙又は用紙束に対して、後処理を適用するものである。後処理として、針無し綴じが知られている。針無し綴じには幾つかの方式があり、それらの中で代表的なものは圧着方式である。圧着方式は、上歯列と下歯列とで用紙束を挟むことにより、凹凸痕としての綴じ部を形成する方式である。綴じ部内において、用紙間で繊維の絡み合いが生じ、それが用紙相互を結着させる。

【0003】

特許文献１には、圧着方式の針無し綴じにおいて、歯の間に詰まった紙粉を空打ちにより除去することが記載されている。なお、特許文献２には、圧着方式の針無し綴じにおいて、用紙の水分量に応じて押圧力を制御することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１４－ ９１２４９号公報

【文献】特開２０１４－２４０１２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一対の歯列で用紙束を挟むことにより凹凸痕としての綴じ部を形成する場合において、状況によっては１又は複数の歯間（つまり谷）に紙粉が残留し、しかも残留した紙粉が徐々に成長して巨大化することがある。いずれかの歯間において無視し得ないような紙粉詰まりが生じると、適正な綴じ処理を行えず、その結果、綴じ部の保持力（用紙間の結着力）が低下してしまう。あるいは、そのような紙粉詰まりが綴じ部を形成する機構に過大な負荷を与えるおそれがある。よって、そのような紙粉詰まりが生じ難い動作条件を適用することが望まれるが、そのような動作条件を一律に適用すると、状況次第では、過剰な対策となり、別の問題（例えば綴じ部品質の低下）が生じてしまう。

【0006】

本発明の目的は、一対の歯列で用紙束を挟むことにより凹凸痕としての綴じ部を形成する針無し綴じ装置において、状況に応じて紙粉詰まりが生じ難い綴じ動作を行えるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１に係る画像形成装置は、一対の歯列を有し、それらで用紙束を挟んで凹凸痕としての綴じ部を形成する針無し綴じ器と、用紙束に対して綴じ部を形成する場合において、通常モード及び紙粉低減モードを含む動作モード群の中から選択された動作モードに従って前記針無し綴じ器の動作を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記紙粉低減モードが選択された場合には、前記通常モードが選択された場合に適用される綴じ荷重よりも紙粉が生じにくい小さい綴じ荷重を適用し、前記紙粉低減モード用の標準綴じ荷重が定められており、前記紙粉低減モード用の標準綴じ荷重に基づく調整可能範囲内において綴じ荷重をマニュアルで調整するための調整部が設けられ、前記制御部は、前記紙粉低減モードにおいて前記調整後の綴じ荷重に従って前記針無し綴じ器の動作を制御する、ことを特徴とするものである。

【0008】

請求項２に係る画像形成装置は、前記紙粉低減モード用の標準綴じ荷重を変化させる手段を含む、ことを特徴とするものである。

【0009】

請求項３に係る画像形成装置は、前記制御部が、少なくとも環境センサの出力に基づいて動作モードを選択する、ことを特徴とするものである。

【0010】

請求項４記載の画像形成装置は、前記環境センサが少なくとも湿度を検出するセンサであり、前記制御部が、前記湿度が満たすべき高湿条件を含む紙粉低減モード選択条件が充足される場合に前記紙粉低減モードを選択する、ことを特徴とするものである。

【0011】

請求項５記載の画像形成装置は、前記紙粉低減モード選択条件には、更に前記用紙束が満たすべき調湿条件が含まれ、前記制御部が、前記高湿条件の充足及び前記調湿条件の充足に基づいて、前記紙粉低減モードを選択する、ことを特徴とするものである。

【0012】

請求項６記載の画像形成装置は、一対の歯列を有し、それらで用紙束を挟んで凹凸痕としての綴じ部を形成する針無し綴じ器と、通常モード及び紙粉低減モードを含む動作モード群の中から選択された動作モードに従って前記針無し綴じ器の動作を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記紙粉低減モードが選択された場合には、前記通常モードが選択された場合に適用される綴じ動作条件よりも紙粉が生じにくい綴じ動作条件を適用し、前記制御部は、検出された湿度が満たすべき高湿条件且つ用紙束が満たすべき調湿条件を含む紙粉低減モード選択条件が充足される場合に前記紙粉低減モードを選択し、前記制御部は、用紙装填後の経過時間に基づいて前記用紙束が前記調湿条件を満たすか否かを判断する、ことを特徴とするものである。

【0013】

請求項７記載の画像形成装置は、前記紙粉低減モード選択条件には、更に前記用紙束を構成する各用紙が満たすべき用紙条件が含まれ、前記制御部が、前記高湿条件の充足及び前記用紙条件の充足に基づいて、前記紙粉低減モードを選択する、ことを特徴とするものである。

【0014】

請求項８記載の画像形成装置は、前記通常モード用の標準綴じ荷重が定められており、前記通常モード用の標準綴じ荷重に基づく調整可能範囲内において綴じ荷重がマニュアルで調整され、前記制御部は、前記通常モードにおいて前記調整後の綴じ荷重に従って前記針無し綴じ器の動作を制御する、ことを特徴とするものである。

【0015】

請求項９記載の画像形成装置は、前記紙粉低減モード用の標準綴じ荷重は前記調整可能範囲中の上限値であり、前記調整部により前記綴じ荷重が前記紙粉低減モード用の標準綴じ荷重より引き下げられる、ことを特徴とするものである。

【0016】

請求項１０記載の画像形成装置は、前記紙粉低減モード用の標準綴じ荷重は前記調整可能範囲中の基準値であり、前記調整部により前記綴じ荷重が前記紙粉低減モード用の標準綴じ荷重を基準として上下に調整される、ことを特徴とするものある。

【0017】

請求項１１記載の画像形成装置は、前記制御部が、紙粉低減モード自動選択機能をオフにするユーザー入力があった場合に前記紙粉低減モードが選択されないようにする、ことを特徴とするものである。

【0018】

請求項１２記載の画像形成装置は、前記制御部が、用紙状況が前記紙粉低減モードに適しないものである場合に前記通常モードを選択する、ことを特徴とするものである。

【0019】

請求項１３記載の画像形成装置は、一対の歯列を有し、それらで用紙束を挟んで凹凸痕としての綴じ部を形成する針無し綴じ器と、前記針無し綴じ器の動作を制御する制御部であって、用紙束に対して綴じ部を形成する場合において、高湿条件を満たす第１状態においては低湿条件を満たす第２状態の綴じ荷重に比べて紙粉詰まりが生じにくい小さい綴じ荷重を適用する制御部と、を含み、前記第１状態用の標準綴じ荷重が定められており、前記第１状態用の標準綴じ荷重に基づく調整可能範囲内において綴じ荷重をマニュアルで調整するための調整部が設けられ、前記制御部は、前記第１状態モードにおいて前記調整後の綴じ荷重に従って前記針無し綴じ器の動作を制御する、ことを特徴とするものである。

【0020】

請求項１４記載の画像形成装置は、前記針無し綴じ器が、前記一対の歯列に対して歯間清掃を行う歯間清掃手段を有する、ことを特徴とする。

【0021】

請求項１５記載の画像形成装置は、環境センサと、前記環境センサの出力に基づいて前記歯間清掃手段の清掃力を調整する手段と、を含むことを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0022】

請求項１に係る画像形成装置によれば、紙粉低減モードの選択により紙粉詰まりが生じにくくなる。また、紙粉低減モードにおいて標準綴じ荷重に基づいて実際の綴じ荷重を調整することが可能となる。

【0024】

請求項３に係る画像形成装置によれば、環境に適する動作モードが選択される。

【0025】

請求項４に係る画像形成装置によれば、高湿環境において紙粉低減モードが選択される。

【0026】

請求項５に係る画像形成装置によれば、高湿環境下で用紙束が調湿状態にある場合に紙粉低減モードが選択される。

【0027】

請求項６に係る画像形成装置によれば、用紙装填時を基準として用紙束が調湿条件を満たすか否かが判断される。

【0028】

請求項７に係る画像形成装置によれば、高湿環境下で特定の用紙が用いられる場合に紙粉低減モードが選択される。

【0030】

請求項９に係る画像形成装置によれば、標準綴じ荷重を上限として綴じ荷重を下方へ調整することが可能となる。

【0031】

請求項１０に係る画像形成装置によれば、標準綴じ荷重を基準として上下に綴じ荷重を調整することが可能となる。

【0032】

請求項１１に係る画像形成装置によれば、紙粉低減モード自動選択機能を必要に応じてオフにして綴じ品質を優先させることが可能となる。

【0033】

請求項１２に係る画像形成装置によれば、用紙状況に応じて通常モードが選択される。

【0034】

請求項１３に係る画像形成装置によれば、高湿環境において紙粉詰まりが生じにくくなる。また、高湿環境において標準綴じ荷重に基づいて実際の綴じ荷重を調整することが可能となる。

【0035】

請求項１４に係る画像形成装置によれば、紙粉が取り除かれて残留しにくくなる。

【0036】

請求項１５に係る画像形成装置によれば、歯間清掃手段の清掃力を環境に適合させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】実施形態に係る画像形成装置を示す概略図である。

【図2】針無し綴じ器を示す概略図である。

【図3】一対の歯列を示す斜視図である。

【図4】圧着方式による綴じ部形成を説明するための図である。

【図5】針無し綴じ器が有するモータの制御を説明するための図である。

【図6】針無し綴じ器による綴じ部形成を説明するための図である。

【図7】待機状態を示す模式図である。

【図8】近接状態を示す模式図である。

【図9】噛み合い状態を示す模式図である。

【図10】綴じ動作制御を説明するための流れ図である。

【図11】適用外判定条件を説明するための図である。

【図12】綴じ部が形成される部分を示す図である。

【図13】動作モード選択方法の第１例を示す図である。

【図14】標準綴じ荷重及びその調整を説明するための図である。

【図15】動作モード選択方法の第２例を示す図である。

【図16】調湿状態か否かの判定方法を説明するための図である。

【図17】動作モード選択方法の第３例を示す図である。

【図18】標準綴じ荷重の段階的切り替えを示す図である。

【図19】標準綴じ荷重がマニュアルで指定される変形例を示す図である。

【図20】綴じ動作前の表示制御の第１例を示す図である。

【図21】適合用紙テーブルの一例を示す図である。

【図22】第１表示例を示す図である。

【図23】綴じ動作前の表示制御の第２例を示す図である。

【図24】第２表示例を示す図である。

【図25】画像消し処理を説明するための図である。

【図26】一対のブラシ部材の配置を示す図である。

【図27】一対のブラシ部材の作用を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

【0039】

（１）画像形成装置
図１には、実施形態に係る画像形成装置の概略的な構成が示されている。Ｘ方向は第１水平方向であり、Ｚ方向は垂直方向（鉛直方向）である。Ｘ方向及びＺ方向に直交する方向が第２水平方向としてのＹ方向である。

【0040】

図示された画像形成装置１０は、コピー機、プリンタ、スキャナ等として機能する多機能装置であり、それは複合機とも呼ばれる。画像形成装置１０は、Ｘ方向に連結された画像形成ユニット１２及び後処理ユニット１４により構成される。画像形成ユニット１２は、記録材である用紙上に画像を形成するものである。後処理ユニット１４は、画像形成後の用紙に対して後処理を施すものである。図示の構成例では、後処理ユニット１４は、針無し綴じを行う機能を備えている。後処理としては、針無し綴じ以外に、針有り綴じ（ステープル）、穴空け（パンチ）、中折り等が知られている。後処理ユニット１４において、針無し綴じ以外の１又は複数の後処理が実行されてもよい。画像形成ユニット１２において針無し綴じやそれを含む複数の後処理が実行されてもよい。その場合、画像形成ユニット１２単体が画像形成装置を構成する。

【0041】

画像形成ユニット１２は、図示の例において、本体部１６と上部１８とからなるものである。上部１８は本体部１６に対して開閉可能に設けられ、その中には自動原稿送り装置（ＡＤＦ）が組み込まれている。本体部１６は筐体を有し、その内部には以下に説明する構成が収容されている。

【0042】

給紙カセット（給紙トレイ）１９，２０には、それぞれ、積層された複数の用紙が収容される。各給紙カセット１９，２０は引き出し可能に設けられている。いずれかの給紙カセット１９，２０から順次取り出される用紙が用紙搬送路２２に沿って搬送される。用紙搬送路２２上には必要に応じて用紙反転器が設けられる。なお、用紙の流れを基準として用紙搬送路２２において上流側及び下流側が相対的に定義される。

【0043】

給紙カセット１９に設けられたセンサ部Ｓ３は、用紙切れを検出するセンサ、及び、給紙カセットのセット状態を検知するセンサにより構成される。それらのセンサからの出力信号が制御部３８に送られている。同様に、給紙カセット１９に設けられたセンサ部Ｓ３は、用紙切れを検出するセンサ、及び、給紙カセットのセット状態を検知するセンサにより構成される。それらのセンサからの出力信号が制御部３８に送られている。

【0044】

図１に示された画像形成ユニット１２は中間転写部２４を備えている。中間転写部２４は、回転運動する中間転写ベルト２６を有する。中間転写ベルト２６上には、画像形成部により、複数色に対応した複数のトナー像が転写（一次転写）される。画像形成部は、複数色に対応した複数の感光体ドラム等を有する。中間転写ベルト２６上の複数のトナー像が用紙上に転写（二次転写）される。二次転写後の用紙が定着部２８に送られ、そこで定着処理が施される。画像形成後の用紙が用紙搬送路２２の下流側へ送られる。例えば、その途中の部分２２ａに後処理部を設けるようにしてもよい。後処理部を筐体の外側に組み付けてもよい。画像形成ユニット１２から後処理ユニット１４へ画像形成後の用紙が渡される。上記で挙げた画像形成方式以外の画像形成方式が採用されてもよい。

【0045】

本体部１６内には制御部３８が設けられている。制御部３８はプログラムに従って動作するプロセッサ等を含むものであり、それは制御手段として機能する。制御部３８は、画像形成装置１０に含まれる各構成要素の動作を制御するものである。制御部３８にはユーザーインターフェイス（ＵＩ）４０が接続されている。ＵＩ４０は例えばパッチパネル付き液晶表示器により構成される。その画面上には必要な操作ボタン（仮想ボタン）が表示され、またメッセージ等が表示される。ＵＩ４０を利用してユーザーにより画像処理条件及び後処理条件が指定される。画像形成装置１０に対してネットワークを介してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）が接続されている場合、そのＰＣ上において画像処理条件及び後処理条件が指定されてもよい。

【0046】

制御部３８はタイマー３８ａを有している。必要に応じて、タイマー３８ａにより、給紙カセット１９，２０ごとにセット後の経過時間が計測される。具体的には、用紙切れ検知後、給紙カセット１９，２０が引き出されて用紙積層体がそれに収容され、その後、給紙カセット１９，２０がセットされた時点で、タイマー３８ａによる計時が開始される。その後においてタイマー３８ａが示す各時間は用紙積層体が装填されてからの経過時間となる。後述するように、経過時間を閾値と比較することにより、用紙が未調湿状態にあるか調湿状態にあるかが判断される。包装された用紙積層体においては用紙の含水率がある程度の範囲に維持されているが、包装紙を取り外して用紙積層体を剥き出しにした場合、環境に応じて用紙の含水率が徐々に変化する。例えば、セット後２４時間が経過した時点で、環境湿度に対して馴染んだ調湿状態であると判定される。これについては後に詳述する。

【0047】

制御部３８は、後述するように、後処理ユニット１４内の制御基板５６を介して、針無し綴じ機構４４の動作を制御する。針無し綴じ機構４４を制御する手段が後処理ユニット１４内に設けられてもよく、あるいは、かかる手段が画像形成ユニット１２と後処理ユニット１４とに跨がって設けられてもよい。

【0048】

制御部３８には、環境センサ部を構成する温度センサ３４及び湿度センサ３６の各検出値が入力されている。図示された構成例では、温度センサ３４及び湿度センサ３６が定着部２８付近に設けられているが、それらが筐体内の他の位置又は筐体外に設けられてもよい。あるいは、外部から環境検出値が入力されてもよい（符号４２を参照）。用紙の紙質を測定するセンサ、用紙の含水率を測定するセンサ等を設けて、それらのセンサからの出力信号が制御部３８での制御で利用されてもよい。

【0049】

後処理ユニット１４について説明する。後処理ユニット１４は筐体４３を有し、その内部には針無し綴じ機構４４が設けられている。画像形成ユニット１２から渡された用紙が用紙搬送路３２に沿って搬送される。後処理として針無し綴じが指定されている場合、受け入れた用紙が針無し綴じ機構４４へ送られる。

【0050】

針無し綴じ機構４４は、用紙束に対して、圧着方式により、凹凸痕としての綴じ部を形成する機構である。実施形態においては、針無し綴じ機構４４は、例えば１０枚あるいは１０数枚の用紙からなる用紙束に対して綴じ部を形成する高い綴じ能力を有する。用紙を揃えるために、針無し綴じ機構４４は傾斜した状態で設けられている。針無し綴じ機構４４は、傾斜姿勢を有する積載板４６、及び、その下端部側に設けられた針無し綴じ器５０、を有する。積載板４６上に用紙束４８が載せられ、その用紙束４８の端部に対して針無し綴じ器５０が針無し綴じ処理を実施する。これにより、凹凸痕としての綴じ部が形成され、綴じ部の結着作用によって用紙相互が結合する。結着作用は、用紙相互間における用紙繊維の絡み合いにより生じるものである。用紙束の端部以外の部位に綴じ部が形成されてもよい。

【0051】

後処理ユニット１４は、制御基板５６を有している。後述するように、制御基板５６は、針無し綴じ器５０が有するモータに対して駆動信号を供給するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）コントローラ等を備えている。画像形成ユニット１２内の制御部３８は、制御基板５６を介して、モータの動作を制御している。また、制御部３８は、針無し綴じ機構４４が有する各種の可動部の動作を制御している。後処理後の用紙束は排出トレイ５４上に排出される。

【0052】

（２）針無し綴じ機構の構成及び動作
図２には、針無し綴じ機構４４の具体的な構成が示されている。図示された構成は例示であり、針無し綴じ機構４４として多様な機構を採用し得る。図２において、ｘ方向はトレイとして機能する積載板４６上において用紙が進退運動する方向であり、ｚ方向はｘ方向に垂直な方向であり、それは積載板４６に直交する方向である。ｘ方向及びｚ方向は、図１に示したＸ方向及びＺ方向に対して、反時計回り方向に一定角度回転している。ｘ方向とｚ方向に直交する方向がｙ方向であり、それは上記Ｙ方向に一致する。

【0053】

用紙搬送路３２の下流端付近にはローラ対５７が設けられ、ローラ対５７から順次繰り出された用紙が積載板４６上に積み上げられる。それらの用紙により用紙束４８が構成される。用紙束４８を構成する用紙枚数は例えば２～１０の範囲内であり、用紙枚数は事前に指定される。それ以上の枚数で用紙束４８が構成されてもよい。用紙束４８を揃える際、パドル５８がＲ１方向に回転し、この回転により個々の用紙に－ｘ方向つまりＳ１方向への力が及ぶ。積載板４６における－ｘ方向の端部近傍にはエンドガイド６２が設けられており、エンドガイド６２への各用紙の衝突により、各用紙のｘ方向の位置が揃えられる。タンパ部６４は、用紙束４８におけるｙ方向の両端を押さえる一対のタンパ部材を有し、一対のタンパ部材の近接運動により各用紙のｙ方向の位置が揃えられる。用紙束４８を整列させる方式としては上記で説明した方式以外の方式を採用し得る。

【0054】

図２において、針無し綴じ器５０はやや誇張して模式的に表現されている。針無し綴じ器５０は、用紙束４８の整列状態が形成された後、用紙束４８において選択された箇所に対して、針無し綴じ処理を実施するものである。針無し綴じ器５０は、一対の歯列、具体的には、上歯列６６及び下歯列６８を有し、それらによって一定荷重をもって用紙束４８の端部が挟まれる。その際、上歯列６６と下歯列６８の噛み合い状態が形成される。これにより、凹凸痕としての綴じ部（針無し綴じ部）が形成される。針無し綴じ処理の実行後、用紙束４８は＋ｘ方向つまりＳ２方向へ搬送される。その際には、用紙束４８を挟むローラ対６０が回転運動する。

【0055】

図３には、針無し綴じ器の要部が模式的に例示されている。図３は綴じ動作前の待機状態を示すものである。針無し綴じ器は、上側可動ベース７０、下側可動ベース７２、上歯列６６及び下歯列６８を有する。上歯列６６は上側可動ベース７０の下面に下向きで配置されており、下歯列６８は下側可動ベース７２の上面に上向きで配置されている。待機状態において、上側可動ベース７０と下側可動ベース７２は互いに離れた位置にある。

【0056】

上歯列６６と下歯列６８の間に用紙束の端部が差し込まれた状態において、上側可動ベース７０と下側可動ベース７２が互いに近接する方向へ運動する（綴じ動作）。これにより、上歯列６６と下歯列６８の噛み合い状態つまり一種の衝突状態が生じ、その結果として、用紙束に綴じ部が形成される。その後、上側可動ベース７０と下側可動ベース７２が互いに離間する方向へ運動し（戻り動作）、待機状態に戻る。この動作が綴じ部形成単位で繰り返される。

【0057】

なお、上歯列６６及び下歯列６８は例えば１０数個の歯（凸部）を有する。実施形態においては、製造コストの低減のため及び上下の歯並びを整合させるため、上歯列６６及び下歯列６８として同一のものが利用されている。図３に示した一対の歯列は例示に過ぎず、一対の歯列として多様なものを用いることが可能である。上歯列６６及び下歯列６８の内の一方だけを運動させてもよい。

【0058】

図４には、噛み合い状態が示されている。紙面上、横方向がｗ方向であり、縦方向がｚ方向である。実施形態に係る針無し綴じ器は、後述するように、用紙束の縁に沿ってその周囲を運動する機能を備えており、針無し綴じ器の向きによっては、ｗ方向がｙ方向に一致する。

【0059】

上歯列６６は、ｗ方向に一定間隔で並んだ複数の凸部（下向き山部）７６を有する。隣接する凸部７６間には凹部（下向き谷部）７７が存在している。すなわち、ｗ方向に一定間隔をもって複数の凹部７７が並んでいる。より詳しくは凸部７６と凹部７７が交互に並んでいる。これと同様に、下歯列６８は、ｗ方向に一定間隔で並んだ複数の凸部（上向き山部）７８を有する。隣接する凸部７８間には凹部（谷部）７９が存在している。すなわち、ｗ方向に一定間隔をもって複数の凹部７９が並んでいる。

【0060】

図示されるように、噛み合い状態において、上歯列６６における各凸部７６が下歯列６８における各凹部７９内に入り込み、同時に、下歯列６８における各凸部７８が上歯列６６における各凹部７７内に入り込む。これにより、用紙束の一部が凹凸形又は波形に塑性変形し、用紙間において繊維に絡み合いが生じる。特に伸ばされた部分において絡み合いが生じ易い。このような圧着処理の結果、自己結着性をもった綴じ部７４が形成される。

【0061】

図５には、針無し綴じ器５０の電気的構成が概略的に示されている。針無し綴じ器５０は、駆動源としてのモータ８４を有している。また、荷重センサ８６及びエンコーダ８８を有している。荷重センサ８６は、綴じ部形成過程において荷重をモニタリングするためのものであり、それは必要に応じて設けられる。エンコーダ８８は、モータの回転数をモニタリングするためのものである。荷重センサ８６の検出信号及びエンコーダ８８の検出信号が制御基板５６に送られている。制御基板５６はローカルコントローラとして機能するものであり、制御基板５６は、図示の構成例において、ＰＷＭコントローラ８２を搭載している。ＰＷＭコントローラ８２からモータ８４へ駆動信号が供給されている。なお、図５においてはドライバ等のデバイスが図示省略されている。制御基板５６が画像形成ユニット内に設けられてもよい。

【0062】

ＰＷＭコントローラ８２は、パルス幅の可変により、すなわちデューティの可変により、モータ８４の回転速度を制御するものである。また、パルス数の可変により、綴じ荷重を制御するものである。モータ８４の回転数はエンコーダ８８によって検出されており、ＰＷＭコントローラ８２は、指定された回転速度になるように、モータ８４の回転速度をフィードバック制御する。その際の回転速度は画像形成ユニット内の制御部により指定される。もちろん、回転速度が後処理ユニット内で自律的に決定されてもよい。なお、ＰＷＭ制御は例示であり、モータ８４のタイプに適合した制御方式を採用し得る。例えば、電圧、電流、周波数その他によって綴じ荷重や綴じ速度が制御されてもよい。

【0063】

図６には、積載板４６の上面が例示されている。積載板４６上には整列後の用紙束４８が載せられている。用紙束４８におけるｙ方向の両端が一対のタンパ部材６４ａ，６４ｂによって押さえられている。用紙束４８における－ｘ方向の端部がエンドガイド６２に突き当てられている。図示された構成例では、針無し綴じ器５０は、レール９０に沿って運動可能であり、指定された場所において、針無し綴じ動作を行う。図６においてレール９０は概念的に示されている。例えば、用紙束４８のコーナー部分（左上隅部分）に対して綴じ部７４を形成する場合、図示の位置に針無し綴じ器５０がセットされ、その位置で針無し綴じが実行される。符号７４Ａ，７４Ｂで例示されるように、他の位置において針無し綴じを実行することも可能である。なお、針無し綴じ器５０と針有り綴じ器（図示せず）の両方を設ける場合、それらの物理的な干渉を避けるための仕組み（例えば退避機構）が設けられる。

【0064】

次に、図７乃至図９を用いて、針無し綴じ器についての具体的な構成例及び動作例を説明する。図示された針無し綴じ器１００は、図１乃至図６に示した針無し綴じ器５０と基本的に同じ構成を有するものである。図７には待機状態が示され、図８には近接状態が示され、図９には噛み合い状態が示されている。噛み合い状態の後、近接状態及び待機状態が順次生じる。なお、図７乃至図９においては、基本事項の明確化のため、針無し綴じ器１００の内の一部分が示されており、他の部分については図示省略されている。

【0065】

図７において、モータ１２０は駆動源であり、その動作は上記のようにＰＷＭ制御方式により制御される。モータ１２０は回転軸１２２を有し、その回転運動がギア部１２４に伝達される。ギア部１２４は複数の歯車１２６，１２８からなるものである。図７においては、ギア部１２４が簡略的に示されている。図示の構成例では、ギア部１２４の内の歯車１２８に対してカム軸１３０が固定的に連結されている。カム軸１３０にはカム板１３２が固定的に連結されている。モータ１２０で生じた回転運動力により、カム板１３２が回転運動する。カム板１３２は複数の当たり面１３４，１３６ａ，１３６ｂを有する。

【0066】

針無し綴じ器１００は、リンク機構１０１を有する。リンク機構１０１は、カム板１３２の回転運動を上歯列１０２及び下歯列１０４の開閉運動（近接離間運動）に転換し、同時に、カム板１３２の回転運動を一対の押さえ片１１０，１１２の開閉運動（近接離間運動）に転換するものである。図７においては、リンク機構１０１に含まれる一部の部材が示されている。具体的には、リンク部材１４０、リンク部材１４２、アーム部材１０６、アーム部材１０８、アーム部材１１４及びアーム部材１１６が示されている。リンク部材１４０にはローラ１３８が回転自在に設けられており、そのローラ１３８がカム板１３２の当たり面１３６ａに当たっている。リンク機構１０１の働きについては図７乃至図９を参照しながら順を追って説明する。

【0067】

図７に示す待機状態においては、２つのアーム部材１０６，１０８は開いた状態にあり、同じく、２つのアーム部材１１４，１１６も開いた状態にある。２つのアーム部材１０６，１０８は図３に示した可動ベース７０，７２に相当するものである。図７において、アーム部材１０６の下面には上歯列１０２が下向きで固定されており、アーム部材１０８の上面には下歯列１０４が上向きで固定されている。アーム部材１１４の先端には押さえ片１１０が設けられており、アーム部材１１６の先端には押さえ片１１２が設けられている。それらの押さえ片１１０，１１２は押さえ部材を構成するものである。必要な押さえ機能が発揮される限りにおいて、押さえ片１１０，１１２の内の一方のみを設けるようにしてもよい。

【0068】

図７に示す待機状態において、上歯列１０２と下歯列１０４の間には用紙束受け入れ空間が生じ、そこに用紙束１１８の端部が差し込まれる。図７において用紙束１１８は模式的に表現されており、実際には、用紙束１１８はそれを構成する用紙の枚数に応じた厚みを有している。

【0069】

図７においては、上歯列１０２及び下歯列１０４の運動が破線で示されており、同様に、押さえ片１１０，１１２の運動が破線で示されている。＋ｘ方向を前方とし、－ｘ方向を後方とした場合、綴じ運動過程において、上歯列１０２は前方斜め下方へ運動し、下歯列１０４は前方斜め上方へ運動する。押さえ片１１０は、下方へ倒れ込み運動し、押さえ片１１２は上方へ浮上運動する。この過程において、上歯列１０２は押さえ片１１０に対して水平方向にスライド運動 し、下歯列１０４は押さえ片１１２に対して水平方向にスライド運動する。

【0070】

以上のように、カム板１３２が反時計回り方向に回転することにより、上記リンク機構１０１の作用により、上歯列１０２、下歯列１０４、押さえ片１１０，１１２が運動する。なお、それらの運動は例示であり、針無し綴じ処理を適切に実行できる限りにおいて、各部材が上記以外の運動を行うようにしてもよい。

【0071】

図８には、近接状態が示されている。なお、図７に示した構成要素と同一の構成要素には同一符号を付してある。このことは次に示す図９においても同様である。

【0072】

カム板１３２の回転により、ローラ１３８が当たり面１３６ｂまで転がっており、これに伴ってリンク部材１４０の姿勢及び位置に変化が生じている。カム板１３２にはリンク機構１０１を構成する他の部材も当たっている。このようなカム板１３２の回転運動に伴う複数のリンク部材の位置及び姿勢の変化により、つまりリンク機構１０１の働きにより、上歯列１０２及び下歯列１０４が互いに近付けられる。それに先行して、押さえ片１１０，１１２が用紙束１１８にその上下から接しており、つまり用紙束１１８が挟まれる。なお、この近接状態は、綴じ動作過程後の戻り動作過程においても生じ、当該状態において、押さえ片１１０，１１２の作用によって、上歯列１０２及び下歯列１０４から用紙束が確実に引き離される。

【0073】

図９には、噛み合い状態が示されている。カム板１３２が更に回転しており、ローラ１３８が当たり面１３６ｂの奥側まで到達している。リンク部材１４２の先端が当たり面１３４に当接し、その先端が跳ね上げられている。それらのリンク部材の位置及び姿勢の変化により、つまりリンク機構１０１の働きにより、上歯列１０２と下歯列１０４が用紙束１１８を間において噛み合っている。その際、押さえ片１１０、１１２は、上歯列１０２と下歯列１０４の噛み合いに影響を与えないように、それぞれ用紙束１１８から若干退避した位置にある。但し、適正荷重をもって噛み合いを形成できる限りにおいて、噛み合い状態において、押さえ片１１０、１１２が用紙束１１８に接触していてもよい。噛み合い状態が形成された後、戻り動作が実行される。その過程で図８に示した近接状態が生じ、最終的に図７に示した待機状態に戻る。

【0074】

図７乃至図９に示した構成は例示に過ぎず、針無し綴じ器１００を構成する機構として多様なものを採用し得る。なお、図７及び図９に示した構成では、単一の駆動源によるカム軸の回転運動だけで上述した複数のアーム部材の運動が実現されており、電気的な構成に着目した場合に低コストで当該構成が実現されている。

【0075】

なお、回転数を検出するエンコーダはモータ軸又は他の回転軸に設けられる。荷重センサは、例えば、上歯列１０２と下歯列１０４の近傍であって綴じ荷重を受ける位置に設けられる。その他、必要に応じて、原点センサ、リミットスイッチ等が設けられる。

【0076】

（３）綴じ動作制御
次に、針無し綴じ器の制御について詳述する。既に説明したように、画像形成ユニット内の制御部により、針無し綴じ器の綴じ動作が制御される。本実施形態において、針無し綴じ器の動作モードには、通常モード及び紙粉低減（紙粉詰まり低減）モードがある。

【0077】

図１０に示す制御は、針無し綴じが指定された場合に実行されるものである。Ｓ１０において、動作モードのマニュアル選択が求められているか否かが判断される。ユーザーが動作モードのマニュアル選択を希望する場合、Ｓ１２において、ユーザーが選択した動作モードが受け付けられる。

【0078】

動作モードのマニュアル選択が求められていない場合、Ｓ１４において、制御部により、動作モード自動選択機能を適用外とするか否かが判断される。例えば、図１１に示されるように、ユーザーが動作モード自動選択機能をオフにした場合、針無し綴じ対象が特定種類の用紙である場合（例えば灰分を多く含有する用紙である場合）、綴じ対象部分に画像が存在している場合等、所定の適用外判定条件に該当する場合、動作モード自動選択機能が適用外とされる。

【0079】

例えば、図１２に示すように、用紙束を構成する各用紙において、綴じ対象部分１６８，１７０が特定され、すべての綴じ対象部分１６８，１７０の中に１つでも画像を含むものがあれば、動作モード自動選択機能が適用外とされてもよい。綴じ対象部分に画像が含まれていると、結着力が弱くなる傾向が認められるため、紙粉残留よりも綴じ部品質を優先させるものである。なお、図１２に示したように両面印刷が行われる場合、表面と裏面のそれぞれについて綴じ対象部分１６８，１７０に画像があるか否かが調査される。

【0080】

一方、図１０に示すＳ１４において、適用外判定条件に該当しないと判断された場合、Ｓ１６において、制御部により、動作モードが自動的に選択される。図１３には動作モード選択方法の第１例が示されている。図示されるように、例えば、環境１５０が低湿度の場合、動作モード１５２として通常モードが選択される。通常モードでの標準綴じ荷重１５４は例えば５０００Ｎである。環境１５０が高湿度の場合、動作モード１５２として紙粉低減モードが選択される。紙粉低減モードでの標準綴じ荷重１５４は例えば４５００Ｎである。すなわち、高湿環境では紙粉が残留し易く紙粉詰まりが生じ易いので、綴じ荷重を下げることにより（例えば綴じ荷重を１０％下げることにより）、紙粉ができるだけ残留しないようにして、紙粉詰まりが生じる可能性を低くするものである。高湿環境では綴じ荷重を上げなくても一定の綴じ部品質が得られるので、紙粉低減モードにおいて綴じ荷重を一定程度引き下げても通常、大きな問題は生じない。綴じ荷重の引き下げにより綴じ部品質が問題となる場合には、通常モードをマニュアル選択するか（上記Ｓ１２を参照）、動作モード自動選択機能をオフにすればよい。そのオフにより図１０において処理がＳ１４からＳ２２へ移行する。つまり、結果として紙粉低減モードが選択されなくなる。また、以下に説明するマニュアル調整機能を利用して実際の綴じ荷重を標準綴じ荷重から変更してもよい。

【0081】

実施形態においては、制御部が、湿度センサの検出値に基づいて低湿状態か高湿状態を判断している。例えば検出された湿度を閾値と比較することによりその判断を行っている。ここで、低湿状態と高湿状態は相対的な概念であり、任意に定め得る。温度と湿度に相関が認められる場合、温度センサの検出値に基づいて低湿状態か高湿状態かを判断してもよい。湿度及び温度の組み合わせから、低温低湿状態及び高温高湿状態を判定し、それぞれの状態に適する綴じ動作条件を適用するようにしてもよい。

【0082】

Ｓ１８では、制御部により、マニュアルでの綴じ荷重の調整が必要か否かが判断される。調整値は事前に指定しておくことが可能である。あるいは、Ｓ１８においてユーザーへ調整要否の問い合わせを行ってもよい。調整値が指定されている場合、Ｓ２０において、標準綴じ荷重が調整値により調整され、これにより実際の綴じ荷重が設定される。

【0083】

ここで、綴じ荷重のマニュアル調整について図１４を用いて説明する。Ｆｍａｘは綴じ荷重最大値であり、Ｆｍｉｎは綴じ荷重最小値である。通常モードでの標準綴じ荷重がＦ１で示され、紙粉低減モードでの標準綴じ荷重がＦ２で示されている。例えば、各標準綴じ荷重が調整可能範囲の上限値として定められている場合、通常モードにおいては、標準綴じ荷重Ｆ１からそれよりも低い綴じ荷重Ｆ３までの範囲内において調整後の綴じ荷重Ｆ１’を指定し得る。調整値ΔＦが事前に指定されている場合、綴じ荷重Ｆ１から調整値ΔＦを引いて、調整後の綴じ荷重Ｆ１’が決定される。紙粉低減モードが選択されている場合、標準綴じ荷重Ｆ２からそれよりも低い綴じ荷重Ｆ４までの範囲内において調整後の綴じ荷重Ｆ２’を指定し得る。この場合においても調整値ΔＦが事前に指定されていれば、動作モードが判定された時点で、標準綴じ荷重Ｆ２から調整値ΔＦを引いて、調整後の綴じ荷重Ｆ１’が決定される。

【0084】

各標準綴じ荷重が調整可能範囲の中間値として定められてもよい。その場合、図１４に示すように、通常モードにおいては、標準綴じ荷重Ｆ１を基準として綴じ荷重Ｆ５から綴じ荷重Ｆ６までの範囲内で上下方向に綴じ荷重を調整し得る。その場合においては＋ΔＦ又は－ΔＦの形式で調整値を事前に指定しておけばよい。同様に、紙粉低減モードにおいては、標準綴じ荷重Ｆ２を中心として綴じ荷重Ｆ７から綴じ荷重Ｆ８までの範囲内で上下方向に綴じ荷重を調整し得る。

【0085】

図１０において、選択された動作モードが通常モードであれば、処理がＳ２２からＳ２４へ移行し、綴じ荷重Ｆ１又は調整後の綴じ荷重Ｆ１’が生じるように綴じ動作が実行される。選択された動作モードが紙粉低減モードであれば、処理がＳ２２からＳ２６へ移行し、綴じ荷重Ｆ２又は調整後の綴じ荷重Ｆ２’が生じるように綴じ動作が実行される。

【0086】

以上のように、実施形態によれば、高湿環境では綴じ荷重が低減されるので、紙粉詰まりが生じる可能性を低くすることが可能である。これにより、紙粉詰まりを原因として綴じ部品質が低下してしまうことを防止又は軽減でき、同時に、針無し綴じ器の保護を図れる。一方、低湿環境では十分な綴じ荷重で綴じ動作が実行されるので綴じ部品質を維持又は向上できる。

【0087】

図１５には、動作モード選択方法の第２例が示されている。この第２例では、状況１５６として、湿度状態（環境状態）と用紙状態とが判断されている。すなわち、高湿状態か低湿状態かが判断され、また未調湿状態か調湿状態かが判断されている。判断された２種類の状態の組み合わせから、動作モード１５８が自動的に選択される。

【0088】

例えば、図１６に示されるように、用紙装填後の経過時間に基づいて、未調湿状態か調湿状態かが判断されてもよい。既に説明したように、用紙集積体装填後の給紙カセットのセット時点からの経過時間をタイマーで計測し、その経過時間が閾値未満か（符号１６２を参照）か閾値以上か（符号１６３を参照）により、未調湿状態か調湿状態かを判断するようにしてもよい。状況に応じて閾値を任意に定め得る。他の方法により未調湿状態か調湿状態かが判断されてもよい。

【0089】

図１５において、高湿状態かつ調湿状態の場合、動作モード１５８として紙粉低減モードが選択される。紙粉低減モードでの綴じ動作条件としての綴じ荷重は例えば４５００Ｎである。それ以外の組み合わせの場合、動作モード１５８として通常モードが選択される。通常モードでの綴じ動作条件としての綴じ荷重は例えば５０００Ｎである。

【0090】

図１７には、動作モード選択方法の第３例が示されている。状況１６４として、湿度状態（低湿状態／高湿状態）及び用紙状態（未調湿状態／調湿状態）に加えて、用紙種別（普通紙／再生紙）が考慮されている。図示されるように、それらの組み合わせに応じて動作モード１６５が選択される。図示の例では、低湿状態では、用紙状態及び用紙種別に応じて、通常モード１～４が選択され、高湿状態では、用紙状態及び用紙種別に応じて、紙粉低減モード１～４が選択される。個々の動作モードごとに標準綴じ荷重１６６が個別的に定められている。

【0091】

紙粉低減モード１～４に対して定められている標準綴じ荷重は、全体的に見て、通常モード１～４について定められている標準綴じ荷重よりも低くされている。再生紙については紙粉が出やすい傾向が認められるので、普通紙を用いる場合よりも綴じ荷重が低くされている。高湿状態且つ調湿状態で再生紙が用いられる場合には標準綴じ荷重が最も低くされている。なお、本願明細書に記載された各標準綴じ荷重はいずれも例示であり、個々の動作モードごとに任意に標準綴じ荷重を定め得る。

【0092】

図１８に示されるように、湿度の大きさに応じて標準綴じ荷重を３段階以上変化させてもよい。図示の例では、湿度が範囲Ｄ１内にある場合、標準綴じ荷重として綴じ荷重Ｆ１０が設定されている。湿度が範囲Ｄ２内にある場合、標準綴じ荷重として綴じ荷重Ｆ１１が設定されている。湿度が範囲Ｄ３にある場合、標準綴じ荷重として綴じ荷重Ｆ１２が設定されている。それぞれの範囲Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３においてマニュアル調整可能な綴じ荷重範囲がＦＦ３，ＦＦ４，ＦＦ５で示されている。図示の例では、調整可能な範囲が湿度範囲Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３ごとに異なっている。

【0093】

また図１９に示されるように、通常モードでの綴じ荷重Ｆ２０をユーザーに指定させ、そこから一定の荷重ΔＦｂを引くことにより、紙粉低減モードでの綴じ荷重Ｆ２１が決定されてもよい。複数のモードが存在している場合、このように一律に一定の綴じ荷重を減算して、複数の紙粉低減モードでの複数の綴じ荷重が決定されてもよい。

【0094】

図２０乃至２２を用いて用紙リスト表示制御について説明する。これは針無し綴じの実行前に、ユーザーに対して、環境に適した用紙（用紙タイプ）の使用を促すものである。図２０に示される動作は、例えば、針無し綴じがユーザーにより指定された時点で実行される。

【0095】

Ｓ３０では現在の環境が判断される。具体的には、検出された湿度に基づいて通常環境か高湿環境が判断される。通常環境であれば、Ｓ３２においてその環境に適合した用紙リストがＵＩ上に表示される。高湿環境であれば、Ｓ３４においてその環境に適合した用紙リストがＵＩ上に表示される。用紙リストの表示制御のために、図２１に示すようなテーブルを管理してもよい。そのテーブルは通常環境に適する用紙のリスト１７２と高湿環境に適する用紙のリスト１７４を含むものである。上記Ｓ３２，３４においては例えば図２２に示されるようなメッセージ１７６がＵＩに表示される。それには推奨される用紙のリスト１７８が含まれる。メッセージ１７６の内容及び用紙のリスト１７８の内容が環境に応じて変化する。なお、紙粉軽減モードを有しない画像形成装置において本表示制御を適用してもよい。

【0096】

図２３乃至図２５を用いて画像消し処理を推奨する表示の制御について説明する。その制御は、針無し綴じの実行前に、環境に応じて画像消し処理をユーザーに対して推奨するものである。図２３において、Ｓ４０では、現在の環境が通常環境か高湿環境かが判断される。高湿環境である場合、Ｓ４２において、ユーザーに対して画像消し処理を推奨するメッセージが表示される。例えば、図２４にその表示例が示されている。画像消し処理を選択した場合、例えば、図２５に示すような画像消し処理が実行される。図示の例では、用紙１８０の全体の中で、画像が存在するのは画像領域１８２である。画像領域１８２中の上部領域１８４内に綴じ対象部分１８１ａ，１８１ｂが含まれている。図示の例では、上部領域１８４を除く領域１８６が、実際に画像形成が行われる領域である。上部領域１８４については画像形成対象外の領域とされる。すなわち、画像の一部を印刷対象外とすることにより、綴じ対象部分に画像が存在しないようにするものである。この機能は枠消し処理とも呼ばれている。消される部分が綴じ対象部分に限定されてもよい。綴じ対象部分の位置及び個数は画像形成装置において既知であるので、綴じ対象部分の位置及び個数に応じて枠消し処理条件が自動的に決定されてもよい。また、画像の縮小印刷又は印刷位置の変更により、綴じ対象部分が画像に重ならないようにしてもよい。なお、紙粉軽減モードを有しない画像形成装置において本表示制御を適用してもよい。

【0097】

図２６には、歯間清掃手段を構成する一対のブラシ部材２００，２０２のｘｚ面が示されている。ブラシ部材２００は、押さえ片１１０の上面側に上向きで設けられている。ブラシ部材２０２は、押さえ部材の下面側に下向きで設けられている。

【0098】

既に説明したように、綴じ運動過程において、上歯列１０２は押さえ片１１０に対して相対的なスライド運動を行う。その際においてブラシ部材２００が上歯列１０２に当たり、歯間に存在する紙粉が擦り取られる。戻り動作過程においても逆向きのスライド運動が生じ、上歯列１０２に対して紙粉清掃が実行される。一方、下歯列１０４は、綴じ運動過程において、押さえ片１１２に対して相対的なスライド運動を行う。その際においてブラシ部材２０２が下歯列に当たり、歯間に存在する紙粉が擦り取られる。戻り動作過程においても同様である。一対のブラシ部材２００，２０２で一対の歯列１０２，１０４を清掃する場所は、図２６に示すように、一対の歯列１０２，１０４で用紙束を綴じる場所とは異なっており、一対のブラシ部材２００，２０２でかき出した紙粉が綴じ力に影響を与えないようになっている。

【0099】

図２７は、一対のブラシ部材２００，２０２のｙｚ面が拡大図として示されている。ここでは、上歯列１０２及び下歯列１０４において複数の凹部内に紙粉が残留している。各ブラシ部材２００，２０２は、ベース２０４，２０８と、植毛群２０６，２１０とにより構成される。押さえ片１１０，１１２に対して歯列１０２，１０４が相対的に運動する過程において、植毛群２０６，２１０を構成する複数の線状体が各凹部内に入り込み、各凹部内から紙粉を追い出す。そのような歯間清掃が１回の綴じ処理当たり２回実行される。

【0100】

以上のように、一対の押さえ片１１０，１１２に対する一対の歯列１０２，１０４の相対運動を利用して、一対の歯列１０２，１０４のブラッシングを行えるので、簡易な構成で紙粉残留を防止又は軽減できる。綴じ処理単位での２回の歯間清掃（こまめな歯間清掃）を前提とした場合、紙粉残留や紙粉堆積物成長の可能性を低くできるので、紙粉軽減モードでの綴じ荷重をあまり低くしないでもよくなる。つまり、紙粉詰まり防止と綴じ部品質の維持とを両立させることが可能である。各ブラシ部材２００，２０２を交換可能に配置してもよい。

【0101】

綴じ処理動作とは別に歯間清掃動作が実行されてもよい。例えば、清掃の必要が検知されたタイミング、ユーザーからの清掃指示が入力されたタイミング、プリセットされた時間的条件が満たされたタイミング等において、歯間清掃が実行されてもよい。綴じ処理動作を伴わない歯間清掃時においては、綴じ運動過程において一対の歯列に対して一対のブラシが通り過ぎた時点で一対のブラシ部材の運動を停止させ、その後、それらを戻り運動させればよい。一対の歯列に対して一対のブラシ部材が当たっている状態で一対のブラシ部位を繰り返し往復運動させてもよい。また、環境センサの出力に基づいて一対のブラシ部材の清掃力が調整されてもよい。清掃力の調整は、一般に、各ブラシ部材を各歯列に対して押し当てる力を調整することにより行える。各歯列に対する各ブラシ部材の相対的な速度の可変等によって清掃力が調整されてもよい。環境センサの出力に基づいて歯間清掃の頻度等が調整されてもよい。上記の制御部は、歯間清掃動作の制御及び歯間清掃条件を調整する手段として機能する。他の部分がその機能を担うようにしてもよい。

【0102】

（４）開示事項の整理
実施形態に係る画像形成装置は針無し綴じ器と制御部とを含む。針無し綴じ器は、一対の歯列を有し、それらで用紙束を挟んで凹凸痕としての綴じ部を形成する。制御部は、通常モード及び紙粉低減モードを含む動作モード群の中から選択された動作モードに従って針無し綴じ器の動作を制御するものであり、前記紙粉低減モードが選択された場合には、前記通常モードが選択された場合に適用される綴じ動作条件よりも紙粉が生じ難い綴じ動作条件を適用する。

【0103】

この構成によれば、針無し綴じ器の動作モードとして、通常モードの他、紙粉低減モード（紙粉詰まり低減モードとも言い得る）が用意されているので、紙粉（特に紙粉残留）が生じ易い状況において、あるいは、深刻な紙粉詰まりが生じる可能性を低減したい状況において、自動的に又はマニュアル選択により紙粉低減モードを実行させることができる。これにより、紙粉残留量を低減でき、あるいは、紙粉詰まりが生じる可能性を低くできる。

【0104】

本発明者らの実験によれば、高湿（特に高温高湿）環境においては低湿（特に低温低湿）環境に比べて紙粉詰まりが生じ易いことが判明している。一般に、高湿環境においては綴じ荷重を下げても一定品質の綴じ部を形成できる。そこで、実施形態においては、高湿条件を含む紙粉低減モード選択条件が満たされる場合に紙粉低減モードが選択され、低減された綴じ荷重で針無し綴じが実行される。

【0105】

実施形態において、通常モードと紙粉低減モードは綴じ荷重の観点から見て相対的な関係にある。実施形態において、通常モードでの綴じ荷重は紙粉低減モードでの綴じ荷重よりも大きく、換言すれば、紙粉低減モードでの綴じ荷重は通常モードでの綴じ荷重よりも小さい。紙粉低減モードの実行時において、更に他の条件に従って綴じ荷重が段階的に又は連続的に切り替えられてもよい。例えば、綴じる枚数に応じて綴じ荷重が変更されてもよい。また、上記２つの動作モード以外の他の動作モードが用意されてもよい。綴じ動作条件としては、綴じ荷重以外に、例えば、綴じ動作速度があげられる。状況次第では、綴じ動作速度の低減により、紙粉詰まりが防止又は軽減されてもよい。紙粉低減モードにおいて、綴じ荷重及び綴じ動作速度の両者が引き下げられてもよい。

【0106】

実施形態において、制御部は、少なくとも環境センサの出力に基づいて動作モードを選択する。紙粉又は紙粉詰まりが生じ易い状況か否かを環境センサの検出値に基づいて判断するものである。実施形態において、環境センサは少なくとも湿度を検出するセンサである。制御部は、検出された湿度が高湿条件を満たすことを含む紙粉低減モード選択条件が充足される場合に紙粉低減モードを選択する。このように環境に応じて自動的に紙粉低減モードが選択される。これによりユーザーの負担が軽減される。環境センサとして温度センサが設けられてもよく、あるいは、環境センサとして湿度センサ及び温度センサが設けられてもよい。

【0107】

実施形態において、紙粉低減モード選択条件には、更に用紙束が調湿条件を満たすことが含まれ、制御部は、高湿条件の充足及び調湿条件の充足に基づいて紙粉低減モードを選択する。用紙装填時には、通常、用紙積層体を包んでいる包装紙が取り外されて、それにより剥き出しとなった用紙積層体が給紙カセットの中に収容される。その時点から各用紙に対して環境の影響が及び始める。一般に、高湿環境下では用紙の含水率が上がり、低湿環境下では用紙の含水率が下がる。そこで、実施形態では、動作モードの選択に際して、針無し綴じの対象となった用紙束が調湿条件を満たすか否かが考慮される。例えば、高湿環境下において用紙束が調湿状態にあれば紙粉低減モードが選択される。調湿状態は用紙の含水率が環境湿度に応じてある程度平衡状態になった状態である。

【0108】

実施形態においては、制御部により、用紙装填後の経過時間に基づいて用紙束が調湿条件を満たすか否かが判断される。これによれば、時間的基準に基づいて調湿状態か否かを判断できる。経過時間の始期は、例えば、用紙切れ検出時、又は、用紙切れ検出後且つ用紙装填後の給紙カセットのセット時（給紙準備完了時）等として定められる。実施形態においては、複数の給紙カセットが存在しており、個々の給紙カセットごとに経過時間が管理される。その上で、針無し綴じ対象となっている用紙束に対応する経過時間に基づいて当該用紙束が調湿状態にあるか否かが判断される。開封時期を厳密に特定できないとしても、一定の蓋然性をもって調湿状態か否かが判断されれば、用紙状態を何ら考慮しない場合に比べて、利便性を向上できあるいは針無し綴じ動作の信頼性を高められる。

【0109】

実施形態において、紙粉低減モード選択条件には、更に用紙束を構成する各用紙が用紙条件を満たすことが含まれ、制御部は、高湿条件の充足及び用紙条件の充足に基づいて、紙粉低減モードを選択する。用紙種類によって紙粉の出る量や綴じ部の保持力は相違する。そこで、動作モードの選択に際して、用紙条件を充足するか否かが考慮される。用紙条件は例えば普通紙、再生紙といった用紙種別である。

【0110】

実施形態において、紙粉低減モードにおける綴じ荷重は標準綴じ荷重であり、標準綴じ荷重をマニュアルで調整するための調整部を含み、制御部は、調整後の綴じ荷重に従って針無し綴じ機構の動作を制御する。この構成によれば、紙粉低減モードが選択された場合であっても、調整後の綴じ荷重で綴じ動作を行わせることができる。これにより綴じ動作条件を具体的な状況やニーズに合わせることが可能となる。実施形態において、標準綴じ荷重は調整可能な範囲中の上限値であり、調整部により標準綴じ荷重が引き下げられる。あるいは、標準綴じ荷重は調整可能な範囲中の中間値であり、調整部により標準綴じ荷重を上下に調整し得る。中間値は基準値であり、その中間値として中央値以外の値を採用し得る。

【0111】

実施形態において、制御部は、紙粉低減モード自動選択機能をオフにするユーザー入力があった場合に紙粉低減モードを選択しないようにする。紙粉詰まりの可能性低減よりも綴じ部品質を優先させたいような場合に紙粉低減モード自動選択機能がオフにされる。実施形態において、制御部は、用紙状況が紙粉低減モードに適しないものである場合に紙粉低減モード自動選択機能を選択しないようにする。例えば、綴じ部の保持力が低くなりがちな用紙である場合、綴じ部に画像が含まれる場合等において通常モードが選択される。

【0112】

別の見方をすると、実施形態に係る画像形成装置は、一対の歯列を有し、それらで用紙束を挟んで凹凸痕としての綴じ部を形成する針無し綴じ器と、前記針無し綴じ器の動作を制御する制御部であって、高湿条件を満たす第１状態においては低湿条件を満たす第２状態に比べて紙粉詰まりが生じにくい綴じ荷重を適用する制御部と、を含む。第１状態においては綴じ部形成に際して紙粉詰まりが生じにくい綴じ荷重が適用される。

【0113】

実施形態において、針無し綴じ器は、一対の歯列に対して歯間清掃を行う歯間清掃手段を有する。この構成によれば、歯間清掃と紙粉低減モードの両者相まって、紙粉詰まりが生じる可能性を低くできる。歯間清掃は綴じ処理の都度又は必要なタイミングで実施される。実施形態において、歯間清掃手段は、一対の歯列の運動時に前記歯間清掃を行う一対のブラシ部材により構成される。綴じ動作及び戻り動作の一方又は両方を利用してブラッシングが行われるようにすれば、部品点数を削減できる。ブラッシング以外の方法で歯間から紙粉が取り除かれてもよい。例えば、ジェットエアの吹き付け、その他の方法が考えられる。なお、紙粉低減モードを有しない針無し綴じ器に対して歯間清掃手段が設けられてもよい。

【0114】

そのような観点から捉え直すと、実施形態に係る画像形成装置は、一対の歯列を有し、それらで用紙束を挟んで凹凸痕としての綴じ部を形成する針無し綴じ器と、一対の歯列に対して紙粉の取り除きを行う歯間清掃手段と、を有することを特徴とするものである。

【符号の説明】

【0115】

１０ 画像形成装置、１２ 画像形成ユニット、１４ 後処理ユニット、３４ 温度センサ、３６ 湿度センサ、３８ 制御部、４４ 針無し綴じ機構、５０ 針無し綴じ器、６６ 上歯列、６８ 下歯列、８２ ＰＷＭコントローラ、８４ モータ、１００ 針無し綴じ器、１０１ リンク機構、１３２ カム板、１０２ 上歯列、１０４ 下歯列、１１０，１１２ 押さえ片、２００，２０２ ブラシ部材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】