本發明涉及一種記錄材料裝訂裝置。

背景技術：

已知有一種記錄材料裝訂裝置，用相嚙合的成對的齒列夾持重疊的多張記錄材料并施加壓力，使其以波形變形而相互結合。在這種記錄材料裝訂裝置中，在嚙合的齒列的各齒的嚙合高度中，有與記錄材料摞的厚度對應的適合的值。在記錄材料摞薄的情況下，即使齒的嚙合高度小，也能夠使記錄材料以波形變形。但是，如果要用嚙合高度小的齒列裝訂厚的記錄材料摞，則有時直至記錄材料彼此結合都不能使記錄材料充分變形。在記錄材料摞厚的情況下，能夠通過使用嚙合高度大的齒列來對應。另一方面，如果要用嚙合高度大的齒列裝訂薄的記錄材料摞，則有時記錄材料會破損，因此，有時記錄材料彼此無法結合。

在日本專利文獻特開2016－790000號公報中記載有一種如下裝置：通過設置齒彼此的嚙合高度不同的兩個齒列，或者通過在一個齒中設置嚙合高度不同的部分，應對記錄材料摞的厚度的差異。

為了應對記錄材料摞薄的情況和厚的情況這兩種情況，在具備具有兩種嚙合高度的齒列并利用它們同時夾持記錄材料摞的記錄材料裝訂裝置中，當使兩種齒列的齒頂寬度對齊時，因為嚙合高度小，所以在裝訂薄的記錄材料摞的情況下，有時其結合力變弱。

技術實現要素：

本發明的目的在于，使通過嚙合高度小的齒被裝訂的記錄材料的結合力與該齒的齒頂寬度與嚙合高度大的齒相同的情況相比增大。

根據本發明的第一方案，提供一種記錄材料裝訂裝置，其包含：第一齒群，其具備包括沿齒排列方向排列的多個齒的第一齒列、和包括沿齒排列方向排列的多個齒且在齒寬方向上與第一齒列相鄰配置的第二齒列；第二齒群，其具備第三齒列和第四齒列，與第一齒群協作夾持記錄材料摞而對記錄材料進行裝訂，所述第三齒列包括沿齒排列方向排列的多個齒，與第一齒列嚙合，且與第一齒列一同形成第一齒列對，所述第四齒列包括沿齒排列方向排列的多個齒，與第二齒列嚙合，且與第二齒列一同形成第二齒列對，在第一齒列對中，嚙合高度為第一嚙合高度，且有效齒頂的寬度為第一有效齒頂寬度，在第二齒列對上，嚙合高度為小于第一嚙合高度的第二嚙合高度，且有效齒頂的寬度為大于第一有效齒頂寬度大的第二有效齒頂寬度。

根據本發明的第二方案，提供根據本發明的第一方案的記錄材料裝訂裝置，其中，從各齒列的齒排列方向觀察，各齒的至少前端部分為從齒頂朝向齒根側變寬的梯形形狀。

根據本發明的第三方案，提供根據本發明的第二方案的記錄材料裝訂裝置，其中，各齒的梯形形狀的斜邊的角度相對于高度方向為60°以上。

根據所述第一方案，能夠使通過嚙合高度小的齒裝訂的記錄材料的結合力與該齒的齒頂寬度與嚙合高度大的齒相同的情況相比增大。

根據所述第二方案，與齒的前端部分為長方形形狀的情況相比，能夠通過前端部分的角部緩和記錄材料中產生的應力集中。

根據所述第三方案，與第一區間的各齒的兩個斜邊和第二區間的各齒的兩個斜邊不重合的情況相比，齒列的加工變得容易。

附圖說明

圖1是表示圖像形成系統的概略結構的示意圖；

圖2是表示本實施方式的記錄材料裝訂裝置的上側齒群及下側齒群的立體圖；

圖3是表示上側齒群和下側齒群嚙合的狀態的剖視圖；

圖4是表示從上側齒群和下側齒群的齒排列方向觀察的形狀的圖；

圖5是表示齒頂超出對方側的齒的齒側面的例子的圖；

圖6是表示下側齒群的形狀的另一方式的圖。

具體實施方式

下面參照附圖對本發明的實施方式進行說明。圖1是表示具備本實施方式的記錄材料裝訂裝置10的圖像形成系統12的概略結構的示意圖。圖像形成系統12具備例如具備基于電子照相法的印刷功能或復印功能等的圖像形成裝置14和對在圖像形成裝置14中形成圖像后的記錄材料進行例如打孔或裝訂等后處理的記錄材料后處理裝置16。本實施方式的記錄材料裝訂裝置10可搭載于記錄材料后處理裝置16上。

圖像形成裝置14具有基于所取得的原稿信息形成色調劑圖像的圖像形成部18。原稿信息可以通過圖像形成裝置14所具備的原稿讀取部20讀取原稿而取得，也可以從外部裝置取得。圖像形成裝置14還包含記錄材料饋送機構22。饋送的記錄材料是被切斷成長方形的片狀的記錄材料，材質例如是紙。記錄材料饋送機構22具備保持堆疊的記錄材料的供應托盤24、和從供應托盤24向排出口26饋送記錄材料的輸送路徑28。在經輸送路徑28饋送的過程中，記錄材料接收在圖像形成部18形成的色調劑圖像，且色調劑圖像被定影。從排出口26送出的記錄材料被記錄材料后處理裝置16接收。

在記錄材料后處理裝置16中，接收到的記錄材料根據需要被堆疊于堆積托盤30上，形成記錄材料摞。在不需要堆積的情況下，記錄材料被送到排出托盤32。當記錄材料在堆積托盤30上堆積了預定的張數時，通過記錄材料裝訂裝置10進行裝訂。記錄材料裝訂裝置10具有分別具有多個齒的成對的兩個齒群34、36。為了區分兩個齒群，且為了便于說明，在圖1中，將位于上側的齒群記為上側齒群34，將位于下側的齒群記為下側齒群36。兩個齒群34、36只要以夾持成為裝訂對象的記錄材料并對置的方式配置即可，也可以左右配置，還可以以上側齒群34為下，以下側齒群36為上進行配置。

上側齒群34和下側齒群36的一方或雙方通過驅動機構朝向對方側的齒群進退、進出后，齒群彼此嚙合。通過齒群嚙合，被夾持的記錄材料以波形變形，記錄材料彼此結合而被裝訂在一起。裝訂后，記錄材料摞被送到排出托盤32。

圖2是表示上側齒群34和下側齒群36的立體圖。圖2(a)表示上側齒群34。上側齒群34具備兩列齒列38、40。將一方記為第一齒列38，將另一方記為第二齒列40。第一齒列38為多個、例如6個齒42排列構成。將這些齒42記為第一上側齒42。將第一上側齒42排列的方向記為“齒排列方向”，將第一上側齒42的高度方向記為“齒高度方向”，將與齒排列方向和齒高度方向正交的方向記為“齒寬方向”。各第一上側齒42的齒高hu及齒頂寬度wu相同。第二齒列40為多個、例如與第一齒列38的齒同數量的齒44排列構成。將這些齒44記為第二上側齒44。第二齒列40在齒寬方向上與第一齒列38相鄰配置。第二上側齒44沿著與第一齒列38的齒排列方向相同的方向排列，第一齒列38和第二齒列40也可以并排配置。各第二上側齒44例如具有與第一上側齒42相同的齒高hu及齒頂寬度wu。第一齒列38和第二齒列40的兩端只要在齒排列方向上對齊即可。另外，第一齒列38和第二齒列40的齒數也可以不同。

圖2(b)中表示有下側齒群36。下側齒群36具有與第一齒列38對置的第三齒列46和與第二齒列40對應的第四齒列48。第三齒列46為多個、例如比第一上側齒42多1個的齒50排列構成。將這些齒50記為下側高齒50。下側高齒50沿著例如與第一齒列38的齒排列方向相同的方向排列，其齒高hd1與第一、二上側齒42、44的齒高hu相同。另外，齒頂寬度wd1為第一、二上側齒42、44的齒頂寬度wu以上。第四齒列48為多個、例如比第二上側齒44多1個的齒52排列構成。將這些齒52記為下側低齒52。第四齒列48在齒寬方向上與第三齒列46相鄰配置。下側低齒52沿著與第三齒列46的齒排列方向相同的方向排列，也可以將第三齒列46和第四齒列48并排配置。各下側低齒52的齒高hd2比下側高齒50的齒高hd1小，齒頂寬度wd2比第三齒列46的齒50的齒頂寬度wd1大。第三齒列46和第四齒列48的兩端只要在齒排列方向上對齊即可。另外，第三齒列46和第四齒列48的齒數也可以不同。

圖3是使上側齒群34和下側齒群36嚙合的狀態的剖視圖，(a)表示第一齒列38和第三齒列46的、與齒寬方向正交的截面，(b)表示第二齒列40和第四齒列48的、與齒寬方向正交的截面。第一齒列38和第三齒列46嚙合，將這些成對的齒列記為高齒齒列對54。第二齒列40和第四齒列48嚙合，將這些成對的齒列記為低齒齒列對56。

圖4是表示從齒排列方向觀察上側齒群34和下側齒群36嚙合的狀態的圖，將上側齒群34和下側齒群36重合表示。對第一上側齒42的齒頂42t和齒側面42f形成的角實施圓角處理，但將齒頂寬度wu設定為未進行圓角處理的狀態下的齒頂42t的長度。即，將左右的齒側面42f和齒頂42t分別延長，將各交點在齒寬方向上的距離設為齒頂寬度wu。對于其它齒44、50、52也同樣，將齒頂寬度wu、wd1、wd2設定為未進行圓角處理的狀態下的齒頂44t、50t、52t的長度。從各齒42、44、50、52的齒排列方向觀察的形狀例如為等腰梯形。第一上側齒42的齒頂42t和下側高齒50的齒頂50t的在齒寬方向上的中心位置一致。另外，第二上側齒44的齒頂44t和下側低齒52的齒頂52t的在齒寬方向上的中心位置一致。下側高齒50的兩個齒側面50f相對于齒高度方向以傾斜角θ3傾斜，下側低齒52的兩個齒側面52f相對于齒高度方向以傾斜角θ4傾斜。第一、第二上側齒42、44各自的兩個齒側面42f、44f相對于齒高度方向分別以傾斜角θ1、θ2傾斜。四個傾斜角θ1、θ2、θ3、θ4可以全部相等，也可以是四個傾斜角中的幾個相等。例如，可以使傾斜角θ1和傾斜角θ2相等，使傾斜角θ3和傾斜角θ4相等。

下側高齒50的齒頂50t及下側低齒52的齒頂52t納入第一、第二上側齒42、44的齒面42p、44p內。即，齒頂50t、52t納入第一、第二上側齒42、44的左右的齒側面42f、44f的內側。在這種情況下，齒頂寬度wd1、wd2的整體有助于記錄材料的結合。即，在上側齒群34和下側齒群36嚙合時，齒頂50t、52t將記錄材料壓入第一上側齒42及第二上側齒44之間，同時將其向它們的齒面42p、44p按壓。由此，記錄材料彼此結合。因此，在下側高齒50上，有助于記錄材料的結合的齒頂的長度wde1與齒頂寬度wd1一致。另外，在下側低齒52中，有助于記錄材料的結合的齒頂的長度wde2也與齒頂寬度wd2一致。

另一方面，如圖5中點劃線所示的下側低齒52’，在齒頂52t’從第二上側齒44的齒面44p露出的情況下，露出的部分無助于記錄材料的結合。因此，該情況下的有助于記錄材料的結合的齒頂的長度wde2小于齒頂寬度wd2’。

再次參照圖4，第一、第二上側齒42、44的齒頂42t、44t也納入下側高齒50及下側低齒52的齒面50p、52p內，有助于記錄材料的結合的齒頂的長度wue與齒頂寬度wu一致。

在高齒齒列對54及低齒齒列對56各自中，對記錄材料的結合力影響更大的齒頂的長度為齒頂長度中較長的齒頂的長度。將嚙合的齒的有助于記錄材料的結合的齒頂的長度中更長的長度設為“有效齒頂寬度we”，將具有“有效齒頂寬度we”的齒頂設為“有效齒頂”。即，在高齒齒列對54中，下側高齒50的有助于記錄材料的結合的齒頂的長度wde1為第一上側齒42的有助于記錄材料的結合的齒頂的長度wue以上，將其作為高齒齒列對有效齒頂寬度we1。在低齒齒列對56中，將更長的、有助于記錄材料的結合的齒頂的長度wde2作為低齒齒列對有效齒頂寬度we2。如圖5中點劃線所示的例子，在齒頂比對方側的齒的齒側面更向外側延伸的情況下，根據納入對方側的齒的齒面內的范圍來設定有效齒頂寬度。

不僅上述齒寬方向的尺寸有助于記錄材料彼此的結合力，齒高度方向的尺寸也有助于記錄材料彼此的結合力。將齒高度方向上的嚙合的齒彼此的重合尺寸設為嚙合高度he。高齒齒列對54的嚙合高度即高齒齒列對嚙合高度he1為嚙合時的第一上側齒42的齒頂42t與下側高齒50的齒頂50t的距離。另外，低齒齒列對56的低齒齒列對嚙合高度he2為嚙合時的第二上側齒44的齒頂44t與下側低齒52的齒頂52t的距離。

該記錄材料裝訂裝置10具備具有不同的嚙合高度的高齒齒列對54及低齒齒列對56。高齒齒列對54對應厚的記錄材料摞，低齒齒列對56對應薄的記錄材料摞。記錄材料摞的厚度根據構成摞的記錄材料的張數及單張記錄材料的厚度來設定。例如，如果單張記錄材料的厚度相等，則張數多的記錄材料摞就厚，如果構成摞的記錄材料的張數相同，則單張記錄材料的厚度較厚的記錄材料摞就厚。

在記錄材料摞較薄的情況下，記錄材料主要通過低齒齒列對56來結合。下側低齒52的齒頂52t將記錄材料壓入相嚙合的對方側的第二上側齒44的齒之間(齒槽)，此時，記錄材料彼此結合而被裝訂在一起。在高齒齒列對54中，因為下側高齒50的齒高較大，所以記錄材料有可能大幅度變形而破損。在破損的情況下不能期待在該部分的結合，所以在為薄的記錄材料摞的情況下，主要通過低齒齒列對56來結合。另一方面，在記錄材料摞較厚的情況下，在低齒齒列對56中，由于記錄材料未被充分地壓入對方的齒槽，所以記錄材料彼此的結合力不足。在高齒齒列對54中，下側高齒50的齒頂50t將記錄紙壓入第一上側齒42的齒槽的更深處，由此，結合力變大。

嚙合高度he越大，并且有效齒頂寬度we越大，記錄材料的結合力就變得越大。如果高齒齒列對54和低齒齒列對56的有效齒頂寬度we相同，則由于低齒齒列對嚙合高度he2比高齒齒列對嚙合高度he1小，因此，在裝訂薄的記錄材料摞的情況下，結合力變小。為了提高低齒齒列對56的結合力，在該記錄材料裝訂裝置10中，使低齒齒列對有效齒頂寬度we2比高齒齒列對有效齒頂寬度we1大。

圖6是表示第一至四齒列38、40、46、48的另一方式的圖。在該方式中，高齒齒列對54和低齒齒列對56在齒寬方向上相連。第一上側齒142及第二上側齒144具有與上述第一上側齒42及第二上側齒44相同的齒高hu、齒頂寬度wu。兩者的齒頂142t、144t之間的谷比齒高hu淺。下側高齒150與上述下側高齒50具有相同的齒高hd1和齒頂寬度wd1。下側低齒152與上述下側低齒52具有相同的齒高hd2和齒頂寬度wd2。在兩者的齒頂150t、152t之間未形成谷，僅形成有連接高度差的斜面。高齒齒列對154的有效齒頂寬度we1為下側高齒150的齒頂寬度wd1，低齒齒列對156的有效齒頂寬度we2為下側低齒152的齒頂寬度wd2。

高齒齒列對和低齒齒列對的嚙合高度能夠根據上側齒和下側齒這兩者的齒高來進行設定。例如，通過對上側齒也采用在低齒齒列對中齒高低且齒頂寬度寬的齒形來設定嚙合高度。該情況下，如果設定為相同的嚙合高度，則與僅對下側齒設定嚙合高度的情況相比，下側齒的齒高變大。

第一齒列38及第三齒列46的齒排列方向和第二齒列40與第四齒列48的齒排列方向不限于一致，也可以為交叉的方向。第一上側齒42、第二上側齒44、下側高齒50、及下側低齒52的齒側面的傾斜度、即等腰梯形的斜邊的傾斜角θ1、θ2、θ3、θ4，例如為60°以上。如果為60°以上，則可抑制齒頂兩端的角導致記錄材料破損。另外，這些傾斜角θ1、θ2、θ3、θ4可以相互相等，也可以兩個相等，還可以互不相同。從各齒的齒排列方向觀察時的形狀不限于等腰梯形，也可以是一般的梯形、長方形、齒頂側為梯形、齒根側為長方形的形狀等。