(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲率を有する曲面からなり複数枚の用紙が積載された用紙束に向かって突出する凸部を有する第１加圧部材と、
前記第１加圧部材の前記凸部を構成する曲面の曲率と比べて大きい曲率を有する曲面からなり用紙束を介して前記凸部に組み合う凹部を有し、当該第１加圧部材との間に用紙束を挟んで加圧する第２加圧部材とを備え、
前記凸部と前記凹部との間に用紙束を挟んで前記第１加圧部材と前記第２加圧部材とを組み合わせ、用紙束の両面から用紙束に当該凸部と当該凹部とが接触する接触部が形成された状態で、当該接触部に囲まれる領域において当該凸部と当該凹部との間に形成された空隙の体積に対する、当該空隙に存在する用紙束の体積の比が０．５６以上０．８０以下の範囲であることを特徴とする綴じ処理装置。
【請求項２】
前記第１加圧部材および第２加圧部材は、前記空隙にて用紙束を構成する繊維の一部を破断させ当該繊維が弛緩した破断領域を形成し、当該破断領域を加圧して破断した繊維同士を圧着させて用紙束を綴じることを特徴とする請求項１に記載の綴じ処理装置。
【請求項３】
前記第１加圧部材の前記凸部と前記第２加圧部材の前記凹部とは、前記接触部において用紙束を挟んで固定した後、前記空隙において当該凸部により用紙束を伸ばすことで、前記破断領域を形成することを特徴とする請求項２に記載の綴じ処理装置。
【請求項４】
用紙に画像を形成する画像形成部と、
曲率を有する曲面からなり前記画像形成部にて画像が形成された複数枚の用紙が積載された用紙束に向かって突出する凸部を有する第１加圧部材と、
前記第１加圧部材の前記凸部を構成する曲面の曲率と比べて大きい曲率を有する曲面からなり用紙束を介して前記凸部に対向し当該凸部に組み合う凹部を有し、当該第１加圧部材との間に用紙束を挟んで加圧する第２加圧部材とを備え、
前記凸部と前記凹部との間に用紙束を挟んで前記第１加圧部材と前記第２加圧部材とを組み合わせ、用紙束の両面から用紙束に当該凸部と当該凹部とが接触する接触部が形成された状態で、当該接触部に囲まれる領域において当該凸部と当該凹部との間に形成された空隙の体積に対する、当該空隙に存在する用紙束の体積の比が０．５６以上０．８０以下の範囲であることを特徴とする画像形成システム。
【請求項５】
前記第１加圧部材および第２加圧部材は、前記空隙にて用紙束を構成する繊維の一部を破断させ当該繊維が弛緩した破断領域を形成し、当該破断領域を加圧して破断した繊維同士を圧着させて用紙束を綴じることを特徴とする請求項４に記載の画像形成システム。
【請求項６】
前記第１加圧部材の前記凸部と前記第２加圧部材の前記凹部とは、前記接触部において用紙束を挟んで固定した後、前記空隙において当該凸部により用紙束を伸ばすことで、前記破断領域を形成することを特徴とする請求項５に記載の画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、綴じ処理装置および画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、特許文献１には、凹凸が連なった形状に形成された一対の綴じ部材同士を、圧力をかけて噛み合わせることで、複数枚の用紙を綴じ込む綴じ部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３６１８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、凸部と凹部とを組み合わせて用紙束を綴じる綴じ処理装置では、凸部や凹部の形状によっては、用紙束の綴じ力が不足する場合がある。例えば、凸部と凹部とを組み合わせた場合に、凸部と凹部との間に形成される空隙が凸部と凹部との間に挟まれる用紙の体積と比較して小さい場合には、用紙束を構成する用紙同士が圧着されにくく、用紙束の綴じ力が不足するおそれがある。
本発明は、凸部と凹部とを組み合わせて用紙束を綴じる場合に、凸部と凹部との間に形成される空隙が凸部と凹部との間に挟まれる用紙の体積と比較して小さい場合と比較して、用紙束の綴じ力を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、曲率を有する曲面からなり複数枚の用紙が積載された用紙束に向かって突出する凸部を有する第１加圧部材と、前記第１加圧部材の前記凸部を構成する曲面の曲率と比べて大きい曲率を有する曲面からなり用紙束を介して前記凸部に組み合う凹部を有し、当該第１加圧部材との間に用紙束を挟んで加圧する第２加圧部材とを備え、前記凸部と前記凹部との間に用紙束を挟んで前記第１加圧部材と前記第２加圧部材とを組み合わせ、用紙束の両面から用紙束に当該凸部と当該凹部とが接触する接触部が形成された状態で、当該接触部に囲まれる領域において当該凸部と当該凹部との間に形成された空隙の体積に対する、当該空隙に存在する用紙束の体積の比が０．５６以上０．８０以下の範囲であることを特徴とする綴じ処理装置である。
請求項２に係る発明は、前記第１加圧部材および第２加圧部材は、前記空隙にて用紙束を構成する繊維の一部を破断させ当該繊維が弛緩した破断領域を形成し、当該破断領域を加圧して破断した繊維同士を圧着させて用紙束を綴じることを特徴とする請求項１に記載の綴じ処理装置である。
請求項３に係る発明は、前記第１加圧部材の前記凸部と前記第２加圧部材の前記凹部とは、前記接触部において用紙束を挟んで固定した後、前記空隙において当該凸部により用紙束を伸ばすことで、前記破断領域を形成することを特徴とする請求項２に記載の綴じ処理装置である。
請求項４に係る発明は、用紙に画像を形成する画像形成部と、曲率を有する曲面からなり前記画像形成部にて画像が形成された複数枚の用紙が積載された用紙束に向かって突出する凸部を有する第１加圧部材と、前記第１加圧部材の前記凸部を構成する曲面の曲率と比べて大きい曲率を有する曲面からなり用紙束を介して前記凸部に対向し当該凸部に組み合う凹部を有し、当該第１加圧部材との間に用紙束を挟んで加圧する第２加圧部材とを備え、前記凸部と前記凹部との間に用紙束を挟んで前記第１加圧部材と前記第２加圧部材とを組み合わせ、用紙束の両面から用紙束に当該凸部と当該凹部とが接触する接触部が形成された状態で、当該接触部に囲まれる領域において当該凸部と当該凹部との間に形成された空隙の体積に対する、当該空隙に存在する用紙束の体積の比が０．５６以上０．８０以下の範囲であることを特徴とする画像形成システムである。
請求項５に係る発明は、前記第１加圧部材および第２加圧部材は、前記空隙にて用紙束を構成する繊維の一部を破断させ当該繊維が弛緩した破断領域を形成し、当該破断領域を加圧して破断した繊維同士を圧着させて用紙束を綴じることを特徴とする請求項４に記載の画像形成システムである。
請求項６に係る発明は、前記第１加圧部材の前記凸部と前記第２加圧部材の前記凹部とは、前記接触部において用紙束を挟んで固定した後、前記空隙において当該凸部により用紙束を伸ばすことで、前記破断領域を形成することを特徴とする請求項５に記載の画像形成システムである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係る発明によれば、凸部と凹部とを組み合わせて用紙束を綴じる場合に、凸部と凹部との間に形成される空隙が凸部と凹部との間に挟まれる用紙の体積と比較して小さい場合と比較して、用紙束の綴じ力を向上させることができる。
請求項２に係る発明によれば、凸部と凹部とを組み合わせて用紙束を綴じる場合に、凸部と凹部との間に形成される空隙が凸部と凹部との間に挟まれる用紙の体積と比較して小さい場合と比較して、用紙束の綴じ力を向上させることができる。
請求項３に係る発明によれば、凸部と凹部とで用紙束を固定しない場合と比較して、用紙束を構成する用紙の繊維を破断させやすくなる。
請求項４に係る発明によれば、凸部と凹部とを組み合わせて用紙束を綴じる場合に、凸部と凹部との間に形成される空隙が凸部と凹部との間に挟まれる用紙の体積と比較して小さい場合と比較して、用紙束の綴じ力を向上させることができる。
請求項５に係る発明によれば、凸部と凹部とを組み合わせて用紙束を綴じる場合に、凸部と凹部との間に形成される空隙が凸部と凹部との間に挟まれる用紙の体積と比較して小さい場合と比較して、用紙束の綴じ力を向上させることができる。
請求項６に係る発明によれば、凸部と凹部とで用紙束を固定しない場合と比較して、用紙束を構成する用紙の繊維を破断させやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施の形態１が適用される画像形成システムを示す概略構成図である。
【図２】後処理装置を、搬送される用紙の紙面に直交する方向の上側から見た図である。
【図３】本実施の形態１が適用される針無し綴じ機構の構成を説明するための図である。
【図４】（ａ）〜（ｂ）は、本実施の形態が適用される針無し綴じ機構の構成を説明するための図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、針無し綴じ機構における針無し綴じ処理の過程を示した図である。
【図６】空隙の体積に対する用紙束（用紙）の体積の比と、綴じ処理が施された後の用紙束における綴じ力との関係を示した図である。
【図７】実施の形態２が適用される針無し綴じ機構の構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［実施の形態１］
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜画像形成システム１＞
図１は、本実施の形態が適用される画像形成システム１を示す概略構成図である。図１に示す画像形成システム１は、例えば、電子写真方式によって画像を形成するプリンタや複写機等の画像形成装置２と、画像形成装置２によって例えばトナー像が形成された用紙Ｓに後処理を施す用紙処理装置３とを備えている。
【０００９】
＜画像形成装置２＞
画像形成装置２は、画像が形成される用紙Ｓを供給する用紙供給部５と、用紙供給部５から供給された用紙Ｓに画像を形成する画像形成部６とを備える。また、画像形成装置２は、この画像形成部６で画像が形成された用紙Ｓの面を反転させる用紙反転装置７と、画像が形成された用紙Ｓを排出する排出ロール９とを備える。さらに、画像形成装置２は、ユーザから綴じ処理に関する情報を受け付けるユーザ・インターフェイス９０を備えている。
【００１０】
＜用紙処理装置３＞
用紙処理装置３は、画像形成装置２から出力された用紙Ｓを更に下流側に搬送する搬送装置１０と、例えば用紙Ｓを集めて束ねるコンパイルトレイ３５や用紙Ｓの端部を綴じる針無し綴じ機構７０などを含む後処理装置３０とを備えている。また、図示の例においては、用紙処理装置３が画像形成システム１全体を制御する制御部８０を備えている。
【００１１】
用紙処理装置３の搬送装置１０は、画像形成装置２の排出ロール９を介して出力される用紙Ｓを受け取る一対のロールである入口ロール１１と、この入口ロール１１にて受け取られた用紙Ｓに必要に応じて穴あけを施すパンチャ１２とを備えている。また、搬送装置１０は、パンチャ１２のさらに下流側に、用紙Ｓを下流側へと搬送する一対のロールである第１搬送ロール１３と、後処理装置３０に向けて用紙Ｓを搬送する一対のロールである第２搬送ロール１４とを有する。
【００１２】
＜後処理装置３０＞
図２は、後処理装置３０を、搬送される用紙Ｓの紙面に直交する方向の上側から見た図である。続いて、図１および図２を参照して後処理装置３０について説明する。
用紙処理装置３の後処理装置３０は、綴じ処理装置の一例であって、搬送装置１０から用紙Ｓを受け取る受け取りロール３１と、受け取りロール３１により受け取られた用紙Ｓをさらに下流側に搬送するエグジットロール３４とを備えている。また、後処理装置３０は、画像形成後の用紙Ｓを予め定められた枚数だけ集積させるコンパイルトレイ３５を備えている。コンパイルトレイ３５は、図２に示すように、用紙Ｓを積載する上面を有する底部３５ａと、底部３５ａに交差する面にて形成され用紙束を生成する際に用紙Ｓの搬送方向の端部を揃えるエンドガイド３５ｂとを備えている。
さらに、後処理装置３０は、用紙Ｓをコンパイルトレイ３５のエンドガイド３５ｂに向けて押し込むように回転するパドル３７と、コンパイルトレイ３５上に集積される用紙Ｓの両端（用紙の搬送方向に直交する方向の両端）についての位置合わせを行うダンパ３８とを備えている。
【００１３】
さらにまた、後処理装置３０は、コンパイルトレイ３５に集積された用紙Ｓ（用紙束）に対して、ステープル針を用いない針無し綴じ処理を施す針無し綴じ機構７０を備えている。針無し綴じ機構７０は、ステープル針を用いずに用紙束を加圧し、用紙Ｓの繊維を破断して圧着することで、コンパイルトレイ３５にて揃えられた用紙束の端部を綴じる処理を行う。なお、針無し綴じ機構７０の構成、および針無し綴じ処理の詳細については後述する。
【００１４】
また、後処理装置３０は、コンパイルトレイ３５に集積された用紙Ｓを押さえるとともに、回転することで針無し綴じ機構７０により針無し綴じ処理が施された用紙束を搬送するイジェクトロール３９を備えている。
さらに、後処理装置３０は、上述した各構成部材を内部に収容する筐体４０を備えている。この筐体４０には、針無し綴じ機構７０によって針無し綴じ処理が施された用紙束をイジェクトロール３９によって後処理装置３０の外側へ排出するための開口部４１が形成されている。
また、後処理装置３０は、筐体４０の開口部４１から排出された用紙束をユーザが取りやすいようにして積み重ねる積載部４２を備えている。
【００１５】
続いて、本実施の形態の後処理装置３０にて行われる針無し綴じ処理の手順について説明する。
搬送装置１０から後処理装置３０に搬入された用紙Ｓは、受け取りロール３１により受け取られ、エグジットロール３４により搬送される。搬送された用紙Ｓは、イジェクトロール３９とパドル３７との間から、コンパイルトレイ３５に向けて搬送される。コンパイルトレイ３５に到達した用紙Ｓは、パドル３７の回転により、コンパイルトレイ３５に押し込まれ、その用紙Ｓの後端がエンドガイド３５ｂに突き当たって揃えられる。そして、このようにして用紙Ｓがコンパイルトレイ３５に受け入れられ、エンドガイド３５ｂに到達するタイミングに合わせて、ダンパ３８がＹ１、Ｙ２方向に移動し、１枚ごとに用紙Ｓの両端の位置合わせを行う。
【００１６】
次いで、予め定められた枚数だけコンパイルトレイ３５にて用紙Ｓを集積し、揃えて用紙束を生成する。ここでは、上述したように、それぞれの用紙Ｓは、画像形成面を上方に向けた状態で、積載される。そして、予め定められた綴じ位置に針無し綴じ機構７０が移動し、綴じ処理が施される。
【００１７】
なお、コンパイルトレイ３５上の用紙束に対して１箇所綴じを行う場合には、針無し綴じ機構７０は、予め定められたホームポジションに留まって、必要なタイミングにて、順次針無し綴じ処理を行う。一方、用紙束に対して２箇所綴じを行う場合には、針無し綴じ機構７０は、駆動モータの駆動力により予め定められた綴じ位置までレール上を移動して（図２の矢印Ａ参照）、用紙束の２箇所に針無し綴じ処理を行う。
【００１８】
＜針無し綴じ機構７０＞
続いて、針無し綴じ機構７０の構成について説明する。図３および図４（ａ）〜（ｂ）は、本実施の形態が適用される針無し綴じ機構７０の構成を説明するための図である。図３は、針無し綴じ機構７０の概略を斜視図として示した図である。また、図４（ａ）は、図３における第１加圧部材７１および第２加圧部材７２のＩＶＡ−ＩＶＡ断面（加圧方向Ｄ２および並列方向Ｅに沿った断面）での拡大図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した第１加圧部材７１と第２加圧部材７２とを組み合わせた状態を示した図である。
【００１９】
図３に示すように、本実施の形態の針無し綴じ機構７０は、コンパイルトレイ３５（図２参照）に積載された用紙（用紙束）を介して対向し、互いに接近することによって用紙束の端部を加工するために圧力を供給する第１部材の一例としての第１加圧部材７１および第２部材の一例としての第２加圧部材７２を備えている。
【００２０】
本実施の形態の針無し綴じ機構７０では、図３中矢印Ｄ１およびＤ２で示すように、不図示の駆動モータによって、第１加圧部材７１が、第２加圧部材７２に対して進退可能に設けられている。そして、第１加圧部材７１および第２加圧部材７２は、コンパイルトレイ３５にて生成された用紙束に対して圧力を加えるように構成されている。
なお、以下の説明において、第１加圧部材７１が第２加圧部材７２に接近して用紙束を加圧する方向（図中Ｄ２方向、用紙の積載方向）を、単に加圧方向Ｄ２と称する場合がある。
【００２１】
第１加圧部材７１は、コンパイルトレイ３５に積載された用紙束に対して、用紙の積載方向の一方側（上方側）から対向する。
第１加圧部材７１は、用紙束に向かって突出する凸部の一例としての複数の第１凸部７１１と、用紙束から離れる方向に凹む複数の第１凹部７１２とを備えている。複数の第１凸部７１１および複数の第１凹部７１２は、それぞれ、予め定められた方向に沿って延びる長尺状の形状を有しており、それぞれの第１凸部７１１および第１凹部７１２は、互いに平行に延びている。また、複数の第１凸部７１１と複数の第１凹部７１２とは、用紙束を構成する用紙の画像形成面に沿う方向に交互に並ぶように設けられている。
なお、以下の説明において、複数の第１凸部７１１と複数の第１凹部７１２とが並ぶ方向（図３にて矢印Ｅで示す方向）を、単に並列方向Ｅと称し、それぞれの第１凸部７１１およびそれぞれの第１凹部７１２が延びる方向（図３にて矢印Ｆで示す方向）を、単に延伸方向Ｆと称する場合がある。
【００２２】
本実施の形態の第１加圧部材７１における第１凸部７１１および第１凹部７１２は、曲率を有する曲面により構成される。具体的には、第１凸部７１１は、第２加圧部材７２側に凸となる曲面により構成される。また、第１凹部７１２は、第２加圧部材７２から離れるように凹となる曲面により構成される。これにより、図４（ａ）に示すように、加圧方向Ｄ２および並列方向Ｅに沿った断面において、第１凸部７１１および第１凹部７１２は、曲線により表される。
なお、本実施の形態の第１加圧部材７１では、第１凸部７１１および第１凹部７１２の断面形状は、延伸方向Ｆの一端から他端に亘って同じ形状となっている。
【００２３】
また、第１加圧部材７１は、それぞれの第１凸部７１１とそれぞれの第１凹部７１２との間に設けられ、加圧方向Ｄ２および並列方向Ｅに対して傾斜した平面により構成される第１接続部７１３を備えている。
ここで、以下の説明において、第１凸部７１１と第１接続部７１３との境界位置から第１凸部７１１の頂部までの加圧方向Ｄ２に沿った距離を高さＨ１ａとする。同様に、第１凹部７１２と第１接続部７１３との境界位置から第１凹部７１２の底までの加圧方向Ｄ２に沿った距離を深さＨ１ｂとする。この例では、第１凸部７１１の高さＨ１ａは、第１凹部７１２の深さＨ１ｂよりも小さくなっている（Ｈ１ａ＜Ｈ１ｂ）。
【００２４】
第２加圧部材７２は、コンパイルトレイ３５に積載された用紙束に対して、用紙の積層方向の他方側（下方側）から対向するとともに、用紙束を介して第１加圧部材７１に対向する。
第２加圧部材７２は、用紙束に向かって突出する複数の第２凸部７２１と、用紙束から離れる方向に凹む凹部の一例としての複数の第２凹部７２２とを備えている。複数の第２凸部７２１および複数の第２凹部７２２は、それぞれ、延伸方向Ｆに沿って延びる長尺状の形状を有しており、それぞれの第２凸部７２１および第２凹部７２２は、互いに平行に延びている。また、複数の第２凸部７２１と複数の第２凹部７２２とは、用紙束を構成する用紙の画像形成面に沿う方向（並列方向Ｅ）に交互に並ぶように設けられている。
さらに、それぞれの第２凸部７２１は、用紙束を介して、第１加圧部材７１におけるそれぞれの第１凹部７１２に対向している。同様に、それぞれの第２凹部７２２は、用紙束を介して、第１加圧部材７１におけるそれぞれの第１凸部７１１に対向している。
【００２５】
本実施の形態の第２加圧部材７２における第２凸部７２１および第２凹部７２２は、曲率を有する曲面により構成される。具体的には、第２凸部７２１は、第１加圧部材７１側に凸となる曲面により構成される。また、第２凹部７２２は、第１加圧部材７１から離れるように凹となる曲面により構成される。これにより、図４（ａ）に示すように、加圧方向Ｄ２および並列方向Ｅに沿った断面において、第２凸部７２１および第２凹部７２２は、曲線により表される。
なお、第２凸部７２１および第２凹部７２２の断面形状は、延伸方向Ｆの一端から他端に亘って同じ形状となっている。
【００２６】
また、第２加圧部材７２は、それぞれの第２凸部７２１とそれぞれの第２凹部７２２との間に設けられ、加圧方向Ｄ２および並列方向Ｅに対して傾斜した平面により構成される第２接続部７２３を備えている。
ここで、以下の説明において、第２凸部７２１と第２接続部７２３との境界位置から第２凸部７２１の頂部までの加圧方向Ｄ２に沿った距離を高さＨ２ａとする。同様に、第２凹部７２２と第２接続部７２３との境界位置から第２凹部７２２の底までの加圧方向Ｄ２に沿った距離を深さＨ２ｂとする。この例では、第２凸部７２１の高さＨ２ａは、第２凹部７２２の深さＨ２ｂよりも小さくなっている（Ｈ２ａ＜Ｈ２ｂ）。
【００２７】
本実施の形態では、加圧方向Ｄ２に沿った断面において、第１加圧部材７１の第１凸部７１１を構成する曲面の曲率（以下、第１凸部７１１の曲率ｒ１ａ）は、第２加圧部材７２の第２凹部７２２を構成する曲面の曲率（以下、第２凹部７２２の曲率ｒ２ｂ）と比較して小さくなっている（ｒ１ａ＜ｒ２ｂ）。言い換えると、本実施の形態では、第１凸部７１１を構成する曲面の曲率半径Ｒ１ａが、第２凹部７２２を構成する曲面の曲率半径Ｒ２ｂと比較して大きくなっている（Ｒ１ａ＞Ｒ２ｂ）。
【００２８】
また、本実施の形態では、加圧方向Ｄ２に沿った断面において、第２加圧部材７２の第２凸部７２１を構成する曲面の曲率（以下、第２凸部７２１の曲率ｒ２ａ）は、第１加圧部材７１の第１凹部７１２を構成する曲面の曲率（以下、第１凹部７１２の曲率ｒ１ｂ）と比較して小さくなっている（ｒ２ａ＜ｒ１ｂ）。言い換えると、本実施の形態では、第２凸部７２１を構成する曲面の曲率半径Ｒ２ａが、第１凹部７１２を構成する曲面の曲率半径Ｒ１ｂと比較して大きくなっている（Ｒ２ａ＞Ｒ１ｂ）。
【００２９】
なお、この例では、第１凸部７１１の曲率ｒ１ａと第２凸部７２１の曲率ｒ２ａとは等しく、第１凹部７１２の曲率ｒ１ｂと第２凹部７２２の曲率ｒ２ｂとは等しくなっている（ｒ１ａ＝ｒ２ａ、ｒ１ｂ＝ｒ２ｂ）。言い換えると、この例では、第１加圧部材７１の第１凸部７１１を構成する曲面の形状と、第２加圧部材７２の第２凸部７２１を構成する曲面の形状とが等しくなっている。同様に、この例では、第１加圧部材７１の第１凹部７１２を構成する曲面の形状と、第２加圧部材７２の第２凹部７２２を構成する曲面の形状とが等しくなっている。
【００３０】
さらに、本実施の形態では、第１加圧部材７１における第１凸部７１１の高さＨ１ａは、第２加圧部材７２における第２凹部７２２の深さＨ２ｂと比較して小さくなっている（Ｈ１ａ＜Ｈ２ｂ）。同様に、第２加圧部材７２における第２凸部７２１の高さＨ２ａは、第１加圧部材７１における第１凹部７１２の深さＨ１ｂと比較して小さくなっている（Ｈ２ａ＜Ｈ１ｂ）。
【００３１】
そして、図４（ｂ）に示すように、第１加圧部材７１と第２加圧部材７２とを組み合わせた状態では、第１加圧部材７１と第２加圧部材７２との間に空隙Ｇ１、Ｇ２が形成されるようになっている。
具体的に説明すると、例えば第１加圧部材７１と第２加圧部材７２との間に用紙束を挟まずに、第１加圧部材７１を加圧方向Ｄ２に移動させると、第１加圧部材７１の第１凸部７１１が第２加圧部材７２の第２凹部７２２の内部に入り込むとともに、第２加圧部材７２の第２凸部７２１が第１加圧部材７１の第１凹部７１２の内部に入り込む。
【００３２】
上述したように、本実施の形態では、第１凸部７１１の曲率ｒ１ａが第２凹部７２２の曲率ｒ２ｂと比較して小さく、第２凸部７２１の曲率ｒ２ａが第１凹部７１２の曲率ｒ１ｂと比較して小さくなっている。このため、第１加圧部材７１を加圧方向Ｄ２にさらに移動させると、第１接続部７１３と第２接続部７２３とにおいて、第１加圧部材７１と第２加圧部材７２とが接触する。
【００３３】
さらに、上述したように、本実施の形態では、第１凸部７１１の高さＨ１ａが第２凹部７２２の深さＨ２ｂと比較して小さく、第２凸部７２１の高さＨ２ａが第１凹部７１２の深さＨ１ｂと比較して小さくなっている。
この結果、本実施の形態では、第１加圧部材７１と第２加圧部材７２とを組み合わせた状態では、図４（ｂ）に示すように、第１加圧部材７１の第１凸部７１１と第２加圧部材７２の第２凹部７２２との間に第１空隙の一例としての空隙Ｇ１が形成される。さらに、第２加圧部材７２の第２凸部７２１と第１加圧部材７１の第１凹部７１２との間に第２空隙の一例としての空隙Ｇ２が形成される。なお、以下の説明において、第１凸部７１１と第２凹部７２２との間に形成される空隙Ｇ１と、第２凸部７２１と第１凹部７１２との間に形成される空隙Ｇ２とを、まとめて空隙Ｇと称する場合がある。
【００３４】
ここで、上述したように、第１加圧部材７１の第１凸部７１１と第２加圧部材７２の第２凸部７２１との形状が等しく、第１加圧部材７１の第１凹部７１２と第２加圧部材７２の第２凹部７２２との形状が等しくなっている。このため、本実施の形態では、第１加圧部材７１の第１凸部７１１と第２加圧部材７２の第２凹部７２２との間に形成される空隙Ｇ１と、第２加圧部材７２の第２凸部７２１と第１加圧部材７１の第１凹部７１２との間に形成される空隙Ｇ２とは、形状および体積が等しくなっている。
【００３５】
続いて、本実施の形態の針無し綴じ機構７０にて行う針無し綴じ処理について、より具体的に説明する。図５（ａ）〜（ｄ）は、針無し綴じ機構７０における針無し綴じ処理の過程を示した図であり、針無し綴じ機構７０の加圧方向Ｄ２および並列方向Ｅに沿った断面での拡大図である。
上述したように、針無し綴じ機構７０にて針無し綴じ処理を行う際には、コンパイルトレイ３５（図２参照）にて用紙が積載され用紙束ＳＢが生成された後、第２加圧部材７２に対して第１加圧部材７１を近づけるように加圧方向Ｄ２に移動させる。なお、この例では、コンパイルトレイ３５にて用紙束ＳＢが生成された状態において、第１加圧部材７１の第１凸部７１１が用紙束ＳＢの一方側（第１加圧部材７１に対向する上方側）に間隙を介して対向している。また、第２加圧部材７２の第２凸部７２１が用紙束ＳＢの他方側（第２加圧部材７２に対向する下方側）に接触している。
【００３６】
第１加圧部材７１を加圧方向Ｄ２に移動させると、まず、図５（ａ）に示すように、第１加圧部材７１の第１凸部７１１が、用紙束ＳＢの一方側に接触する。
続けて、第１加圧部材７１をさらに加圧方向Ｄ２に移動させると、図５（ｂ）に示すように、第１加圧部材７１の第１凸部７１１により用紙束ＳＢが押されることで、用紙束ＳＢが変形する。具体的には、用紙束ＳＢのうち第１凸部７１１に押された部分が、第１凸部７１１を構成する曲面に沿いながら第２加圧部材７２側へ向けて変形する。
【００３７】
次いで、第１加圧部材７１をさらに加圧方向Ｄ２に移動させると、第１加圧部材７１の第１凸部７１１により用紙束ＳＢが押されることで、用紙束ＳＢがさらに変形するとともに、用紙束ＳＢの一部の領域が、第１加圧部材７１と第２加圧部材７２とで挟まれた状態となる。
すなわち、図５（ｃ）に示すように、第１加圧部材７１の第１接続部７１３と第２加圧部材７２の第２接続部７２３との距離が用紙束ＳＢの厚さと等しくなると、用紙束ＳＢの一部の領域が第１接続部７１３と第２接続部７２３とに挟まれる。これにより、用紙束ＳＢが拘束され、用紙束ＳＢの並列方向Ｅへの移動が抑制される。
【００３８】
そして、用紙束ＳＢの一部の領域が第１加圧部材７１と第２加圧部材７２とで挟まれた状態で第１加圧部材７１をさらに加圧方向Ｄ２へ移動させると、用紙束ＳＢのうち第１凸部７１１を構成する曲面に沿った領域が、第１凸部７１１に押されることで延ばされる。より具体的には、用紙束ＳＢのうち第１凸部７１１に接触する領域が、拡がるように延ばされる。これにより、用紙束ＳＢのうち第１凸部７１１に接触する領域において、用紙束ＳＢの各用紙を構成する繊維の一部が、破断する。
【００３９】
ここで、本実施の形態の針無し綴じ機構７０では、上述したように、第１加圧部材７１と第２加圧部材７２とを組み合わせた状態で、第１凸部７１１と第２凹部７２２との間に空隙Ｇ１が形成されるようになっている。このため、用紙束ＳＢの各用紙を構成する繊維の一部に破断が起こると、各用紙を構成する繊維同士の絡まりが弛緩して空隙Ｇ１に突き出るようになる。この結果、図５（ｃ）に示すように、用紙束ＳＢにて各用紙の厚みが増した破断領域ＳＣが形成される。
【００４０】
続いて、第１加圧部材７１をさらに加圧方向Ｄ２に移動させると、第１凸部７１１と第２凹部７２２との間に形成される空隙Ｇ１の体積が徐々に減少していく。これに伴い、図５（ｄ）に示すように、用紙束ＳＢに形成された破断領域ＳＣが、第１凸部７１１と第２凹部７２２とに挟まれ加圧される。これにより、破断領域ＳＣにおいて絡まりが弛緩した各用紙の繊維が加圧されて隣接する用紙の繊維と絡まり、用紙束ＳＢの各用紙が互いに圧着される。
【００４１】
ここで、本実施の形態の針無し綴じ機構７０では、上述したように、第１加圧部材７１の第１凸部７１１および第２加圧部材７２の第２凹部７２２の双方が曲率を有する曲面により構成されている。これにより、第１凸部７１１と第２凹部７２２とで破断領域ＳＣを加圧する際等に、例えば第１凸部７１１または第２凹部７２２が角部を有する場合と比較して、用紙束ＳＢに対して局所的に大きな圧力が付与されることが抑制される。この結果、用紙束ＳＢの破断領域ＳＣに対して均等に圧力を付与することができ、破断領域ＳＣにおいて破断した用紙の繊維同士を、効果的に絡ませることができる。
また、第１凸部７１１と第２凹部７２２とで破断領域ＳＣを加圧する際等に、用紙束ＳＢを構成する各用紙に、大きな傷や破れが形成されることが抑制される。
【００４２】
なお、図５（ａ）〜（ｄ）では、第１加圧部材７１の第１凸部７１１と第２加圧部材７２の第２凹部７２２との間における用紙束ＳＢの状態について説明したが、第２加圧部材７２の第２凸部７２１と第１加圧部材７１の第１凹部７１２との間においても同様の過程により用紙束ＳＢの各用紙が互いに圧着される。
【００４３】
続いて、本実施の形態の針無し綴じ機構７０において第１加圧部材７１と第２加圧部材７２との間に形成される空隙Ｇの大きさについて説明する。図６は、空隙Ｇの体積に対する用紙束（用紙）の体積の比と、綴じ処理が施された後の用紙束における綴じ力との関係を示した図である。
【００４４】
ここで、空隙Ｇの体積とは、第１加圧部材７１と第２加圧部材７２とを組み合わせた場合に、一対の第１凸部７１１（または第２凸部７２１）と第２凹部７２２（または第１凹部７１２）との間に形成される空隙Ｇの体積を意味する。より具体的には、一対の第１凸部７１１（第２凸部７２１）と第２凹部７２２（第１凹部７１２）とで用紙束を圧着している状態（図５（ｄ）に示した状態）において第１凸部７１１と第２凹部７２２との間に形成される空隙Ｇの体積を意味する。
用紙束の体積とは、一対の第１凸部７１１と第２凹部７２２との間に挟まれる領域の用紙束（用紙）の体積を意味する。ここでは、各用紙を構成する繊維が破断して破断領域ＳＣが形成される前の状態の用紙束の体積である。また、図６では、用紙束として、普通紙を５枚積載したものを想定している。
【００４５】
図６において、空隙Ｇの体積に対する用紙束の体積の比（以下、用紙束と空隙Ｇとの体積比）が１以上とは、第１凸部７１１と第２凹部７２２とで用紙束を挟んだ場合に空隙Ｇが形成されていない状態を意味する。
図６に示すように、針無し綴じ機構７０では、用紙束と空隙Ｇとの体積比が１未満である場合に、用紙束と空隙Ｇとの体積比が１以上である場合と比較して用紙束の綴じ力が高くなる。言い換えると、空隙Ｇの体積が、用紙束の体積と比較して大きい場合に、用紙束の綴じ力が高くなる。さらに、針無し綴じ機構７０では、用紙束と空隙Ｇとの体積比が０．５６以上０．８以下の範囲である場合に、用紙束の綴じ力が２００ｇｆ以上となり、より好ましい。
【００４６】
これに対し、例えば用紙束と空隙Ｇとの体積比が過度に高い場合、または過度に低い場合には、用紙束の綴じ力が低くなる傾向がある。
これは、用紙束と空隙Ｇとの体積比が過度に高いと、用紙束に対して空隙Ｇが小さく、用紙束の各用紙を構成する繊維が破断・崩壊した場合に繊維が空隙Ｇに突き出にくくなり、繊維同士の絡まりが弛緩した破断領域ＳＣが形成されにくいためと考えられる。
一方、用紙束と空隙Ｇとの体積比が過度に小さいと、用紙束に対して空隙Ｇが大きく、破断領域ＳＣが形成された後、第１凸部７１１と第２凹部７２２とにより破断領域ＳＣを加圧して用紙同士を圧着することが困難になるためと考えられる。
【００４７】
［実施の形態２］
続いて、本発明の実施の形態２について説明する。図７は、実施の形態２が適用される針無し綴じ機構７０の構成を示した図であり、加圧方向Ｄ２および並列方向Ｅに沿った針無し綴じ機構７０の断面の拡大図である。なお、以下の説明において、実施の形態１と同様の構成については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明は省略する。
図７に示すように、実施の形態２の針無し綴じ機構７０は、第１加圧部材７１と第２加圧部材７２とを備えている。そして、実施の形態１と同様に、第１加圧部材７１は、複数の第１凸部７１１と複数の第１凹部７１２とを備え、第２加圧部材７２は、複数の第２凸部７２１と複数の第２凹部７２２とを備えている。
【００４８】
ここで上述した実施の形態１では、第１加圧部材７１の第１凸部７１１と第２加圧部材７２の第２凹部７２２との間に形成される空隙Ｇ１と、第２加圧部材７２の第２凸部７２１と第１加圧部材７１の第１凹部７１２との間に形成される空隙Ｇ２とは、体積が等しくなっている。
これに対し、実施の形態２の針無し綴じ機構７０では、第１加圧部材７１の第１凸部７１１と第２加圧部材７２の第２凹部７２２との間に形成される空隙Ｇ１と、第２加圧部材７２の第２凸部７２１と第１加圧部材７１の第１凹部７１２との間に形成される空隙Ｇ２とは、体積が異なっている。
【００４９】
具体的に説明すると、実施の形態２の針無し綴じ機構７０では、第１加圧部材７１の第１凹部７１２を構成する曲面の曲率ｒ１ｂと、第２加圧部材７２の第２凹部７２２を構成する曲面の曲率ｒ２ｂとが異なっている。この例では、第１凹部７１２の曲率ｒ１ｂが、第２凹部７２２の曲率ｒ２ｂと比較して大きくなっている（ｒ１ｂ＞ｒ２ｂ）。言い換えると、第１凹部７１２の曲率半径Ｒ１ｂが、第２凹部７２２の曲率半径Ｒ２ｂと比較して小さくなっている（Ｒ１ｂ＜Ｒ２ｂ）。
【００５０】
なお、この例では、実施の形態１と同様に、第１加圧部材７１の第１凸部７１１の曲率ｒ１ａと、第２加圧部材７２の第２凸部７２１の曲率ｒ２ａとは、互いに等しくなっている（ｒ１ａ＝ｒ２ａ）。また、実施の形態１と同様に、第１凸部７１１の曲率ｒ１ａは、第２凹部７２２の曲率ｒ２ｂと比較して小さくなっており（ｒ１ａ＜ｒ２ｂ）、第２凸部７２１の曲率ｒ２ａは、第１凹部７１２の曲率ｒ１ｂと比較して小さくなっている（ｒ２ａ＜ｒ１ｂ）。
【００５１】
そして、実施の形態２の針無し綴じ機構７０において、第１加圧部材７１と第２加圧部材７２とを組み合わせた状態では、図７に示すように、第１凸部７１１と第２凹部７２２との間に形成される空隙Ｇ１と、第２凸部７２１と第１凹部７１２との間に形成される空隙Ｇ２との形状および体積が異なっている。具体的には、第１凸部７１１と第２凹部７２２との間に形成される空隙Ｇ１と比較して、第２凸部７２１と第１凹部７１２との間に形成される空隙Ｇ２の体積が大きくなっている。
【００５２】
ここで、実施の形態１の図６にて説明したように、針無し綴じ機構７０にて綴じ処理がなされた用紙束の綴じ力は、第１加圧部材７１と第２加圧部材７２との間に形成される空隙Ｇの体積に対する用紙束の体積の比（用紙束と空隙Ｇとの体積比）によって異なる。
【００５３】
実施の形態２では、第１凸部７１１と第２凹部７２２との間に形成される空隙Ｇ１と、第２凸部７２１と第１凹部７１２との間に形成される空隙Ｇ２との体積を異ならせることで、空隙Ｇ１または空隙Ｇ２の少なくとも一方において、用紙束と空隙Ｇとの体積比が好ましい範囲（例えば０．５６以上０．８以下の範囲）に該当しやすくなる。
これにより、例えば用紙束を構成する用紙の厚さや積載枚数等が異なる場合であっても、空隙Ｇ１と空隙Ｇ２との体積が等しい場合と比較して、空隙Ｇ１または空隙Ｇ２の少なくとも一方において、より高い綴じ力にて用紙束を綴じることが可能となる。言い換えると、針無し綴じ機構７０にて綴じ処理が施された後の用紙束の綴じ力の低下が抑制される。
【００５４】
なお、実施の形態１および実施の形態２では、第１凸部７１１と第２凹部７２２との間、および第２凸部７２１と第１凹部７１２との間の双方に空隙Ｇが形成される構成について説明したが、これらのうち一方のみに空隙Ｇが形成されるようにしてもよい。この場合、用紙束ＳＢにおいて用紙を構成する繊維の一部が破断された破断領域ＳＣが形成される面積が減るため、例えば用紙束ＳＢを構成する用紙が薄い場合等に、用紙束ＳＢの強度の低下や破れを抑制することができる。
【００５５】
また、針無し綴じ機構７０において、第１凸部７１１、第１凹部７１２、第２凸部７２１および第２凹部７２２を構成する曲面は、その全域において曲率が一定である必要はなく、またその全域において曲率が上記関係を有している必要はない。すなわち、第１加圧部材７１と第２加圧部材７２とを組み合わせた状態で、第１凸部７１１と第２凹部７２２との間、および／または第２凸部７２１と第１凹部７１２との間に、破断領域ＳＣを形成するための空隙Ｇが形成される形状であれば、曲面の形状は上述した形状に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５６】
１…画像形成システム、３…用紙処理装置、３０…後処理装置、７０…針無し綴じ機構、７１…第１加圧部材、７２…第２加圧部材、７１１…第１凸部、７１２…第１凹部、７２１…第２凸部、７２２…第２凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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