本发明涉及一种装订部件、装订处理装置和图像处理装置。
背景技术：
专利文献1公开了一对装订部件，所述装订部件各自具有带凸部和凹部的齿形，并且通过在多张纸张被夹在装订部件之间的状态下对装订部件施加压力以使得装订部件彼此啮合来将一摞多张纸张装订。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5533122号公报
技术实现要素：
本发明要解决的问题
有时，在通过在记录材料中形成凹凸来装订记录材料摞的装订处理中，需要使装订的部分更不可能分离或者装订一摞更多的记录材料。为此，需要改进通过装订处理装订的部分的结合力。
本发明的至少一个实施方式的目的在于通过使齿呈具有凸部和凹部的组合的特定形状并将所述齿用在装订记录材料摞的装订处理中来改进记录材料摞的结合力。
解决问题的技术手段
[1]本发明的至少一个实施方式是一种装订部件，该装订部件包括：上齿，其具有用于在记录材料摞中形成凹凸的凸部和凹部；以及下齿，其具有用于在记录材料摞中形成凹凸的凸部和凹部，并与上齿形成一对，其中，在上齿和下齿中的至少一方中，在齿的截面形状中，在所述上齿与所述下齿在未夹着记录材料摞的情况下啮合时在凹部与凸部之间形成的间隙中，当从与齿的按压方向垂直的方向上的凸部的中心线到与齿的按压方向垂直的方向上的凸部表面的距离为距离l1的位置处的、该齿的按压方向上的凹部与凸部之间的离开距离为h1，从所述中心线到与齿的按压方向垂直的方向上的凸部表面的距离为大于距离l1的距离l2的位置处的凹部与凸部之间的离开距离为h2时，存在满足h1<h2的l1、l2。
[2]在[1]的装订部件中，与中心线隔开距离l1的位置以及与中心线隔开距离l2的位置可以在所述凸部的斜面或者包括凸部的顶点的曲面上。
[3]本发明的至少一个实施方式是一种装订部件，该装订部件包括：上齿，其具有用于在记录材料摞中形成凹凸的凸部和凹部；以及下齿，其具有用于在记录材料摞中形成凹凸的凸部和凹部，并与上齿形成一对，其中，在齿的截面形状中，在所述上齿与所述下齿在未夹着记录材料摞的情况下啮合时在凹部与凸部之间形成的间隙中，相比于与齿的按压方向垂直的方向上的凸部的中心处的、该齿的按压方向上的凹部与凸部之间的离开距离，在与该齿的按压方向垂直的方向上离开该齿的凸部的所述中心的位置处的、该齿的按压方向上的凹部与凸部之间的离开距离更长。
[4]本发明的至少一个实施方式是一种装订处理装置，该装订处理装置包括：保持部，其保持记录材料摞；以及装订部件，其具有形成一对的上齿和下齿，并且执行在由保持部保持的记录材料摞中形成凹凸的装订处理，其中，在装订部件中，在所述上齿和所述下齿中的至少一方的截面形状中，在所述上齿与所述下齿在未夹着记录材料摞的情况下啮合时在凹部与凸部之间形成的间隙中，当从与齿的按压方向垂直的方向上的凸部的中心线到与齿的按压方向垂直的方向上的凸部表面的距离为距离l1的位置处的、该齿的按压方向上的凹部与凸部之间的离开距离为h1，从所述中心线到与齿的按压方向垂直的方向上的凸部表面的距离为大于距离l1的距离l2的位置处的凹部与凸部之间的离开距离为h2时，存在满足h1<h2的l1、l2。
[5]本发明的至少一个实施方式是一种图像处理装置，该图像处理装置包括：图像形成部，其在记录材料上形成图像；以及装订部，其具有形成一对的上齿和下齿，并且执行在由图像形成部形成有图像的记录材料摞中形成凹凸的装订处理，其中，在装订部中，在所述上齿和所述下齿中的至少一方的截面形状中，在所述上齿与所述下齿在未夹着记录材料摞的情况下啮合时在凹部与凸部之间形成的间隙中，当从与齿的按压方向垂直的方向上的凸部的中心线到与齿的按压方向垂直的方向上的凸部表面的距离为距离l1的位置处的、该齿的按压方向上的凹部与凸部之间的离开距离为h1，从所述中心线到与齿的按压方向垂直的方向上的凸部表面的距离为大于距离l1的距离l2的位置处的凹部与凸部之间的离开距离为h2时，存在满足h1<h2的l1、l2。
本发明的效果
根据[1]中所公开的装订部件，当通过上齿和下齿对记录材料摞施加压力时，记录材料摞的受压部分可逃逸到形成在面对彼此的凸部与凹部之间的间隙中。因此，记录材料的受压部分容易地拉伸。因此，可改进记录材料摞的结合力。
根据[2]中所公开的装订部件，由于可形成记录材料摞的一些部分可逃逸至的间隙，所以在对记录材料摞施加压力的凸部和凹部的斜面的一些部分中，可使记录材料的受压部分更易于拉伸。
根据[3]中所公开的装订部件，当通过上齿和下齿对记录材料摞施加压力时，记录材料摞的受压部分可逃逸到形成在面对彼此的凸部与凹部之间的间隙中。因此，记录材料的受压部分容易地拉伸。因此，可改进记录材料摞的结合力。
根据[4]中所公开的装订处理装置，当通过上齿和下齿对记录材料摞施加压力时，记录材料摞的受压部分可逃逸到形成在面对彼此的凸部与凹部之间的间隙中。因此，记录材料的受压部分容易地拉伸。因此，可改进记录材料摞的结合力。
根据[5]中所公开的图像处理装置，当通过上齿和下齿对记录材料摞施加压力时，记录材料摞的受压部分可逃逸到形成在面对彼此的凸部与凹部之间的间隙中。因此，记录材料的受压部分容易地拉伸。因此，可改进记录材料摞的结合力。
附图说明
图1是示出根据实施方式的记录材料处理系统的结构的示图。
图2是用于说明后处理装置的结构的示图。
图3是示出从上方看的装订处理装置的示图。
图4a是沿图3的线iv-iv截取的截面图，并且是示出驱动片打开的状态的示图。
图4b是沿图3的线iv-iv截取的截面图，并且是示出驱动片闭合的状态的示图。
图5是示出包括在实施方式的装订部中的第一驱动部的驱动片和第二驱动部的驱动片的放大立体图。
图6a是示出沿图5的线vi-vi截取的驱动片的截面的放大图，并且是示出驱动片打开的状态的示图。
图6b是示出沿图5的线vi-vi截取的驱动片的截面的放大图，并且是示出驱动片朝着彼此移动并且上齿和下齿在没有纸张摞插入的情况下彼此啮合的状态的示图。
图7是示出图6a所示的下齿中的凹部的放大图。
图8是示出图6b所示的上齿和下齿的放大图。
图9a是用于比较使用具有带凹陷区域的凹部的齿形的装订处理与使用具有不带凹陷区域的凹部的齿形的装订处理的示图，并且是示出纸张摞被插入到实施方式的具有带凹陷区域的凹部的上齿和下齿之间并施加压力的状态的示图。
图9b是用于比较使用具有带凹陷区域的凹部的齿形的装订处理与使用具有不带凹陷区域的凹部的齿形的装订处理的示图，并且是示出作为比较对象，纸张摞被插入到具有不带凹陷区域的凹部的上齿和下齿之间并施加压力的状态的示图。
图10a是示出实施方式的装订部中所包括的上齿和下齿的变型例的示图，并且是示出装订部的驱动片打开的状态的示图。
图10b是是示出实施方式的装订部中所包括的上齿和下齿的变型例的示图，并且是示出装订部的驱动片朝着彼此移动并且上齿和下齿在没有插入纸张摞的情况下彼此啮合的状态的示图。
图11是示出图10a和图10b所示的齿的变型例的凹陷区域的形状的样式的示图。
图12是示出图10a和图10b所示的齿的变型例的凹陷区域的形状的另一样式的示图。
图13是示出图10a和图10b所示的齿的变型例的凹陷区域的形状的另一样式的示图。
图14是示出图10a和图10b所示的齿的变型例的凹陷区域的形状的另一样式的示图。
图15a是示出实施方式的装订部中所包括的上齿和下齿的另一变型例的示图，并且是示出装订部的驱动片打开的状态的示图。
图15b是示出实施方式的装订部中所包括的上齿和下齿的另一变型例的示图，并且是示出装订部的驱动片朝着彼此移动并且上齿和下齿在没有纸张摞插入的情况下彼此啮合的状态的示图。
图16是示出凸部和凹部的侧面是曲面的齿的示例的示图。
图17是示出凹部的第一侧面是曲面的结构示例的示图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述本发明的实施方式。
<记录材料处理系统的结构>
图1是示出根据本发明的记录材料处理系统500的结构的示图。
记录材料处理系统500用作图像处理装置的示例，并且包括被构造为通过图像形成部按照电子照相方式在诸如纸张p的记录材料(片材)上形成图像的图像形成装置1以及被构造为对由图像形成装置1形成有图像的多张纸张p执行后处理的后处理装置2。
图像形成装置1具有被构造为基于各个颜色的图像数据执行图像形成的四个图像形成部100y、100m、100c和100k(以下，也统称为图像形成部100)。另外，图像形成装置1具有激光曝光部101，激光曝光部101被构造为对包括在图像形成部100中的感光鼓107进行曝光，从而在感光鼓107的表面上形成静电潜像。
另外，图像形成装置1具有：中间转印带102，由图像形成部100形成的各个颜色的色调剂图像被转印到中间转印带102上，使得色调剂图像交叠；以及一次转印辊103，其被构造为将图像形成部100所形成的各个颜色的色调剂图像依次转印(一次转印)到中间转印带102上。此外，图像形成装置1具有：二次转印辊104，其被构造为将转印到中间转印带102上的各个颜色的色调剂图像同时转印(二次转印)到纸张p上；定影部105，其被构造为将二次转印的各个颜色的色调剂图像定影到纸张p；以及主体控制部106，其被构造为控制图像形成装置1的操作。
在图像形成部100中，执行感光鼓107的充电和感光鼓107上的静电潜像的形成。另外，执行静电潜像的显影，从而在感光鼓107的表面上形成各个颜色的色调剂图像。
形成在感光鼓107的表面上的各个颜色的色调剂图像通过一次转印辊103被依次转印到中间转印带102上。然后，随着中间转印带102移动，将各个颜色的色调剂图像朝着二次转印辊104的位置传送。
图像形成装置1具有容纳不同尺寸和不同类型的纸张p的纸张储存部110a至110d。例如，通过拾取辊111从纸张储存部110a抽出纸张p并通过传送辊112将其传送到纸张停止辊113。
然后，根据中间转印带102上的各个颜色的色调剂图像到达二次转印辊104的定时，从纸张停止辊113将纸张p供应至二次转印辊104与中间转印带102面对彼此的面对部(二次转印部)。
然后，通过由二次转印辊104产生的转印用电场的作用，中间转印带102上的各个颜色的色调剂图像同时转印(二次转印)到纸张p上。
此后，转印有各个颜色的色调剂图像的纸张p被从中间转印带102剥离并传送到定影部105。在定影部105中，通过使用热和压力的定影处理将各个颜色的色调剂图像定影在纸张p上，由此在纸张p上形成图像。
形成有图像的纸张p通过传送辊114从图像形成装置1的纸张排出部t排出，并被供应给连接到图像形成装置1的后处理装置2。
后处理装置2设置在图像形成装置1的纸张排出部t的下游侧，并对形成有图像的纸张p执行诸如打孔或装订的后处理。
<后处理装置的结构>
图2是用于说明后处理装置2的结构的示图。
如图2所示，后处理装置2包括：输送部21，其连接到图像形成装置1的纸张排出部t；以及被构造为对从输送部21接收的纸张p执行预定处理的整理部22。
另外，后处理装置2包括被构造为控制后处理装置2的机构部的纸张处理控制部23。纸张处理控制部23经由信号线(图中未示出)连接到主体控制部106(参见图1)，并向主体控制部发送以及从主体控制部接收控制信号等。
另外，后处理装置2包括装载经受后处理装置2的处理的纸张p(纸张摞b)的堆叠部80。
如图2所示，后处理装置2的输送部21具有被构造为形成(打孔)孔(例如，两个孔或四个孔)的打孔部30。
此外，输送部21具有被构造为将在图像形成装置1中形成有图像的纸张p朝着整理部22传送的多个传送辊211。
整理部22具有装订处理装置600，装订处理装置600被构造为对纸张摞b(记录材料摞的示例)执行装订处理。本实施方式的装订处理装置600用作装订部的示例，并在不使用订书钉的情况下对纸张摞b执行装订处理。
装订处理装置600包括纸张收集部60，纸张收集部60被构造为从下面支承纸张p直至收集到所需那么多的纸张p以形成纸张摞b。另外，装订处理装置600包括被构造为对纸张摞b执行装订处理的装订部50。另外，纸张收集部60用作用于保持纸张摞b(记录材料摞)的保持部的示例。
在本实施方式中，对纸张摞b的装订处理这样执行：抵靠纸张摞b从纸张摞b的两面侧按压包括在装订部50中的推进部件(将在下面描述)，使得构成纸张摞b的纸张p被压接(构成纸张p的纤维缠结)。
另外，装订处理装置600包括排出辊61和可移动辊62。排出辊61在图2中顺时针旋转以将纸张收集部60上的纸张摞b发送到堆叠部80。
可移动辊62被安装为可绕旋转轴62a移动，并且当纸张p被收集在纸张收集部60上时从排出辊61退开。另外，在纸张收集部60上形成纸张摞b之后，抵靠纸张摞b按压可移动辊以将该摞纸张发送到堆叠部80。
将描述在后处理装置2中执行的处理。
在本实施方式中，主体控制部106向纸张处理控制部23输出对纸张p执行处理的指令信号。如果纸张处理控制部23接收到指令信号，则后处理装置2对纸张p执行处理。
在后处理装置2中执行的处理中，首先，经受了图像形成装置1的图像形成的纸张p被供应给后处理装置2的输送部21。输送部21根据来自纸张处理控制部23的指令信号通过打孔部30执行打孔，然后通过传送辊211将纸张p朝着整理部22传送。
然而，在没有来自纸张处理控制部23的打孔指令的情况下，输送部在不通过打孔部30执行打孔处理的情况下将纸张p传送到整理部22。
传送到整理部22的纸张p被传送到包括在装订处理装置600中的纸张收集部60。随后，由于纸张收集部60的倾斜角度，纸张p在纸张收集部60上滑动，从而抵靠设置在纸张收集部60的端部的纸张限制部64。
结果，纸张p停止移动。在本实施方式中，由于纸张p抵靠纸张限制部64，所以纸张p的后端在纸张收集部60上变得整齐，由此形成纸张摞b。另外，在本实施方式中，装订处理装置包括用于使纸张p朝着纸张限制部64移动的旋转桨叶63。
<装订处理装置的结构>
图3是示出从上方看的装订处理装置600的示图。
纸张收集部60具有在宽度方向上安装在两端的第一可移动部件81。
第一可移动部件81抵靠构成纸张摞b的纸张p的侧面按压，从而使构成纸张摞b的纸张p的端部整齐。另外，第一可移动部件81在纸张摞b的宽度方向上移动，从而在纸张摞b的宽度方向上移动纸张摞b。
具体地，在本实施方式中，当纸张p被收集在纸张收集部60上时，第一可移动部件81抵靠纸张p的侧面按压，从而使纸张p的侧面整齐。
另外，如下面将描述的，在纸张摞b的装订位置改变的情况下，纸张摞b被第一可移动部件81按压，并且纸张摞b在纸张摞b的宽度方向上移动。
此外，本实施方式的装订处理装置600包括第二可移动部件82。
第二可移动部件82在图3的上下方向上移动，以在与纸张摞b的宽度方向垂直的方向上移动纸张摞b。
此外，在本实施方式中，装订处理装置具有移动用电机m1，移动用电机m1被构造为移动第一可移动部件81和第二可移动部件82。
如图3中的箭头4a所示，装订部50被安装为可在纸张p的宽度方向上移动。此外，装订部50例如在纸张摞b的宽度方向上位于不用部分中的两个点(位置a和位置b)上执行装订处理(两点装订处理)。
另外，装订部50移动到图3的位置c，并在纸张摞b的角部执行装订处理。
装订部50在位置a与位置b之间直线移动；而在位置a与位置c之间，装订部50在旋转(例如45°)的同时移动。
纸张限制部64形成为带拐角的c形状。在具有带拐角的c形状的纸张限制部64内，设置有限制部(图中未示出)，所述限制部从底板60a向上延伸，并且所述限制部与传送的纸张p的前端接触，从而限制纸张p的移动。另外，纸张限制部64具有被设置为面对底板60a的面对部60c。面对部60c与纸张摞b中的最上位置处的纸张p接触，从而在纸张摞b的厚度方向上限制纸张p的移动。
在本实施方式中，在没有纸张限制部64并且没有第二可移动部件82的部分处，执行装订部50的装订处理。
具体地，如图3所示，在位于图3的左侧的纸张限制部64与第二可移动部件82之间以及在位于图3的右侧的纸张限制部64与第二可移动部件82之间，执行装订部50的装订处理。此外，在本实施方式中，在与位于图3的右侧的纸张限制部64相邻的部分(纸张摞b的角部)处，执行装订处理。
另外，如图3所示，底板60a具有三个切口60d。结果，防止纸张收集部60与装订部50之间的干扰。
另外，在本实施方式中，当装订部50移动时，第二可移动部件82移动到图3中的标号“4b”所示的位置。结果，防止装订部50与第二可移动部件82之间的干扰。
图4a和图4b是沿图3的线iv-iv截取的截面图。
如图4a所示，装订部50包括在图4a的左右方向上延伸的第一驱动部51、在图4a的左右方向上类似地延伸的第二驱动部52、设置在第一驱动部51和第二驱动部52之间的椭圆形凸轮53以及被构造为驱动凸轮53的凸轮电机m2。
第一驱动部51具有驱动片511。驱动片511具有板状形状，并且具有与纸张摞b交叠的一个端部以及位于所述一个端部的相反侧的另一端部。
在本实施方式中，驱动片511的所述一个端部附接有上齿540。上齿540从纸张摞b的一个表面侧朝着纸张摞b伸出，从而按压纸张摞b。另外，驱动片511具有朝着第二驱动部52突出的突出部511b，并且突出部511b具有通孔511a。
如图4a所示，第二驱动部52具有驱动片521。驱动片521具有板状形状，并且具有与纸张摞b交叠的一个端部以及位于所述一个端部的相反侧的另一端部。在本实施方式中，驱动片521的所述一个端部附接有下齿550。下齿550朝着纸张摞b的另一表面伸出，从而按压纸张摞b。
另外，驱动片521具有朝着第一驱动部51突出的突出部521b，并且突出部521b具有通孔(位于第一驱动部51的通孔511a的后表面，图中未示出)。
另外，在本实施方式中，形成在第一驱动部51中的通孔511a和形成在第二驱动部52中的通孔(图中未示出)中插入有销pn。在本实施方式中，驱动片511和驱动片521在销pn上摆动。
此外，在本实施方式中，与销pn相比，上齿540和下齿550更靠近纸张摞b，并且凸轮53相对于纸张摞b位于销pn的相反侧。
在本实施方式中，如果凸轮53通过凸轮电机m2旋转，如图4b所示，上齿540和下齿550朝着彼此移动，并且上齿540和下齿550夹紧纸张摞b并按压纸张摞b。结果，构成纸张摞b的纸张p的纤维缠结，由此邻近纸张p接合并形成装订的纸张摞b。在本实施方式中，具有上齿540和下齿550的结构用作装订部件的示例。还可将图4a和图4b所示的装订部50识别为装订部件的示例。另外，装订部50(具体地，用于使上齿540和下齿550朝着彼此移动从而夹紧纸张摞b的机构)的具体结构不限于参照图4a和图4b所描述的结构。可使用能够通过上齿540和下齿550夹紧并按压纸张摞b的各种结构。
<装订部的齿的结构>
图5是示出本实施方式的装订部50中所包括的第一驱动部51的驱动片511和第二驱动部52的驱动片521的部分的放大立体图。
驱动片511具有上齿540，并且驱动片521具有下齿550。上齿540位于驱动片511的面对第二驱动部52的一侧以与下齿550对应。下齿550位于驱动片521的面对第一驱动部51的一侧以与上齿540对应。
如图5所示，上齿540具有交替地布置的脊状凸部541和槽状凹部542并且整体具有以凸部541和凹部542的长度作为其宽度的带形，下齿550具有交替地布置的脊状凸部551和槽状凹部552并且整体具有以凸部551和凹部552的长度作为其宽度的带形。另外，上齿540的凸部541、下齿550的凹部552、上齿540的凹部542和下齿550的凸部551被布置为使得如果驱动片511和驱动片521朝着彼此接近，则上齿540的凸部541与下齿550的凹部552啮合并且上齿540的凹部542与下齿550的凸部551啮合。
<装订处理装置的齿的形状>
图6a和图6b是示出沿图5的线vi-vi截取的驱动片511和521的截面的放大图。
参照图6a和图6b，将描述装订处理装置600的装订部50的齿(上齿540和下齿550)的形状的示例。图6a是示出驱动片511和521打开的状态的示图，并且图6b是示出驱动片511和521朝着彼此移动并且上齿540和下齿550在没有插入纸张摞b的情况下彼此啮合的状态的示图。
参照图6a，将描述上齿540的凸部541的形状。在图6a所示的示例中，凸部541具有带圆角的梯形截面形状。换言之，各个凸部541都由平坦顶面541a、作为斜面的侧面541b以及连接顶面541a和侧面541b的凸面541c形成。此外，在图6a所示的截面中，各个凸部541都相对于将顶面541a二等分的直线α(即，穿过对应凸部541的中心的假想线α)具有线对称形状。另外，在图6a所示的示例中，侧面541b是平面。另外，下齿550的凸部551相似地形成。换言之，各个凸部551都由顶面551a、侧面551b和凸面551c形成。
参照图6a，将描述下齿550的凹部552的形状。在图6a所示的示例中，各个凹部552都由平坦底面552a、作为侧壁的第一侧面552b和第二侧面552c以及连接底面552a和第一侧面552b的凹面552d和连接第一侧面552b和第二侧面552c的凸面552e形成。此外，在图6a所示的截面中，各个凹部552都相对于将底面552a二等分的直线α具有线对称形状。另外，在图6a所示的示例中，第二侧面552c是按照与凸部541的侧面541b相同的角度倾斜的平面。另外，第一侧面552b是比第二侧面552c陡的平面(第一侧面与底面552a之间的角度大于第二侧面552c与底面552a之间的角度)。另外，上齿540的凹部542相似地形成。换言之，各个凹部542都由底面542a、第一侧面542b、第二侧面542c、凹面542d和凸面542e形成。
另外，在图6a所示的上齿540和下齿550中，构成凸部541和凹部542的表面的一些部分由彼此邻近的凸部541和凹部542共享，构成凸部551和凹部552的表面的一些部分由彼此邻近的凸部551和凹部552共享。具体地，在上齿540中，在彼此邻近的凸部541和凹部542中，作为凸部541的斜面的侧面541b用作与凸部541邻近的凹部542的第二侧面542c。类似地，在下齿550中，在彼此邻近的凸部551和凹部552中，作为斜面的凸部551的侧面551b用作与凸部551邻近的凹部552的第二侧面552c。
参照图6b，将进一步描述上齿540的凸部541和凹部542与下齿550的凹部552和凸部551之间的关系。如图6b所示，当上齿540和下齿550在没有纸张摞b插入的情况下朝着彼此移动时，上齿540的凸部541配合到下齿550的凹部552中，并且下齿550的凸部551配合到上齿540的凹部542中。此外，按照相同的角度倾斜的凸部541的侧面541b和凹部552的第二侧面552c彼此接触，并且按照相同的角度倾斜的凸部551的侧面551b和凹部542的第二侧面542c彼此接触，由此上齿540与下齿550啮合。
另外，凹部542和552具有第一侧面542b和552b以及凸面542e和552e。因此，当上齿540与下齿550啮合时，如图6b所示，在凸部551和541的顶面551a和541a附近形成间隙。
图7是示出图6a所示的下齿550的凹部552的放大图。图8是示出图6b所示的上齿540和下齿550的放大图。
参照图7和图8，将更详细地描述图6b所示的凸部541和551与凹部552和542之间的间隙。如图7所示，下齿550的各个凹部552具有第一侧面552b和凸面552e。因此，各个凹部552在底面552a的两个侧部分处都具有从假想线β(第二侧面552c的延长线)凹陷的凹陷区域s。换言之，凹陷区域s是形成为比可沿着假想线β形成的假想区域宽的区域。此外，如上所述，当上齿540与下齿550啮合时，上齿540的凹部542的侧面541b与下齿550的凹部552的第二侧面552c彼此接触。此时，由于凹部552具有凹陷区域s，如图8所示，由凹部552的第一侧面552b和底面552a与凸部541的侧面541b形成间隙。
尽管图7中仅示出下齿550的凹部552，对于上齿540的凹部542同样如此。换言之，各个底面542a在两个侧部分处都具有从假想线(第二侧面542c的延长线)凹陷的凹陷区域。另外，尽管图8中仅示出上齿540的凸部541与下齿550的凹部552的组合，对于下齿550的凸部551与上齿540的凹部542的组合同样如此。换言之，由凹部542的第一侧面542b和底面542a与凸部551的侧面551b形成间隙。
将进一步描述当上齿540与下齿550啮合时形成的间隙。如上所述，由凸部541和551的侧面541b和551b与形成在凹部552和542中的凹陷区域s形成间隙。此外，由于凹部552和542具有凸面552e和542e并且凹部552和542的侧面由作为第一斜面的第一侧面552b和542b以及作为第二斜面的第二侧面552c和542c组成，所以形成凹部552和542的凹陷区域s。这里，作为第一曲面的凹面552d和542d是凹面；而作为第二曲面的凸面552e和542e是凸面。换言之，凹面552d和542d的曲率中心与凸面552e和542e的曲率中心相对于凹部552和542的表面存在于相反侧。因此，根据本实施方式，由于凹部552和542的侧面(第一侧面552b和542b和第二侧面552c和542c)具有曲率中心在凹面552d和542d(用于形成凹部552和542的槽形状的凹面)的曲率中心的相反侧的凸面552e和542e，所以形成凹陷区域s。因此，当上齿540与下齿550啮合时，形成间隙。
由于按照上述方式形成凹陷区域s，当上齿540与下齿550啮合时形成间隙。在这些间隙中，凹部552和542的底面552a和542a与凸部541和551的侧面541b和551b满足以下关系。换言之，如图8所示，假设当凸部541和551的侧面541b和551b上的、在与将顶面541a和551a二等分的直线α垂直的方向上侧面541b和551b与直线α之间的距离为距离l1的位置被指定时，所指定的位置与凹部552和542的底面552a和542a之间的距离为距离h1。另外，假设当侧面541b和551b上的、直线α与侧面541b和551b之间的距离为距离l2的位置被指定时，所指定的位置与凹部552和542的底面552a和542a之间的距离为距离h2。在这种情况下，总是存在满足l1小于l2并且h1小于h2的l1与l2的组合。然而，包括满足l1小于l2的组合的l1与l2的所有组合未必需要满足h1小于h2。
另外，关于当上齿540与下齿550啮合时形成的间隙，从参照图8的另一视角看出，可识别出凹部552和542具有宽的槽，并且当上齿540与下齿550啮合时由于这些槽而形成间隙。换言之，可识别出凹部552和542的侧面(第一侧面552b和542b和第二侧面552c和542c)的一些部分具有第一侧面552b和542b作为在与上齿540和下齿550的移动方向(对纸张摞b的按压方向)垂直的方向上比凸部541和551的侧面541b和551b宽的斜面。
现在，将通过与不具有凹陷区域s的齿比较来描述图6a和图6b以及图7所示的本实施方式的上齿540和下齿550的效果。
图9a和图9b是用于比较使用具有带凹陷区域s的凹部的齿的装订处理与使用具有不带凹陷区域s的凹部的齿的装订处理的示图。图9a是示出在纸张摞b被插入到本实施方式的具有带凹陷区域s的凹部的上齿540与下齿550之间的情况下施加压力的状态的示图，图9b是示出作为比较对象在纸张摞b被插入到具有不带凹陷区域s的凹部的上齿540与下齿550之间的情况下施加压力的状态的示图。
当在纸张摞b被插入到上齿和下齿之间的情况下上齿540和下齿550朝着彼此移动，由此逐渐对纸张摞b施加压力时，如图9a所示，纸张摞b被上齿540和下齿550的凸部541和551按压，从而根据凸部541和551的形状而变形。随后，当对纸张摞b施加更多压力时，纸张摞b的纸张p拉伸并且纸张p的一些纤维断裂。随后，当对纸张摞b施加更大压力时，在交叠的纸张p之间，纸张p的断裂的纤维缠结，由此纸张p结合。即使在图9b的情况下，类似地，随着上齿560和下齿570朝着彼此移动，由此对纸张摞b施加压力，纸张摞b根据凸部561和571的形状而变形，并且纸张p拉伸，纸张p的一些纤维断裂。然后，在交叠的纸张p之间，纸张p的断裂的纤维缠结，由此纸张p结合。
在图9a中，纸张摞b的被施加压力的一些部分是上齿540和下齿550的凸部541和551的侧面541b与凹部552和542的第二侧面552c和542c交叠的范围r1。另外，纸张摞b的被施加压力的其它部分是凸部541和551的顶面541a和551a与凹部552和542的底面552a和542a交叠的范围r2。类似地，在图9b中，纸张摞b的被施加压力的一些部分是上齿560和下齿570的凸部561和571的侧面561b和571b与凹部572和562的表面572c和562c交叠的范围r3。另外，纸张摞b的被施加压力的其它部分是凸部561和571的顶面561a和571a与凹部572和562的底面572a和562a交叠的范围r4。
如果比较图9a和图9b，则在图9a中，由于凹部542和552具有凹陷区域s，所以范围r1的面积小于图9b的凹部562和572没有凹陷区域s的情况下的范围r3的面积。在装订部50使上齿540和下齿550朝着彼此移动的驱动力等于使上齿560和下齿570朝着彼此移动的驱动力的情况下，在图9a的纸张摞b的被施加压力的部分的面积更小的结构中，对纸张摞b施加更大的压力。
另外，在图9a中，由于凹部542和552具有凹陷区域s，所以当纸张p在压力下拉伸时，纸张弯曲并且可逃逸到由凹陷区域s形成的间隙中。与此相比，在图9b中，由于凹部562和572没有凹陷区域s，所以当纸张p在压力下拉伸时，纸张弯曲但是无法逃逸。因此，即使在装订部50使上齿540和下齿550朝着彼此移动的驱动力等于使上齿560和下齿570朝着彼此移动的驱动力的情况下，在图9a的凹部542和552具有凹陷区域s的结构中，与图9b的没有凹陷区域s的结构相比，纸张p更容易拉伸，并且纸张p的纤维更容易断裂和缠结。因此，与图9a的结构的范围r3中的纸张摞的被施加相同压力的部分相比，图9a的结构的范围r1中的纸张摞b的被施加压力的部分以更大的结合力结合。
在本实施方式中，在凹部542和552中，第一侧面542b和552b与底面542a和552a之间的角度大于第二侧面542c和552c与底面542a和552a之间的角度；然而，可以将第一侧面552b与底面552a之间的角度设定为小于90°。在此结构中，在通过上齿540和下齿550对纸张摞b施加压力之后，在将纸张摞b从装订部取下时，用于将纸张摞b在凹陷区域s中的部分从凹陷区域取出的负荷减小。因此，防止纸张摞b的装订部分的松动。
另外，如上所述，在上齿540和下齿550的凸部541和551和凹部542和552中，平面通过曲面(凸部541和551的凸面541c和551c以及凹部542和552的凹面542d和552d和凸面542e和552e)连接。由于凸部541和551和凹部542和552具有连接其它表面的曲面而没有边缘，所以当对纸张摞b施加压力时，防止纸张摞b中的纸张p被凸部541和551和凹部542和552的边缘切割。
另外，在上述结构中，上齿540和下齿550的所有凹部542和552均具有凹陷区域s；然而，可以仅上齿540和下齿550中的一方的凹部(凹部542或凹部552)具有凹陷区域s。即使在这种情况下，当具有凹陷区域s的凹部与面对其的凸部啮合时，在凹部中，也形成间隙。因此，纸张摞b的一些部分可逃逸到间隙中，因此改进纸张摞b的结合力。
<装订处理装置的齿的变型例>
在本实施方式中，当上齿540与下齿550啮合时，形成间隙。因此，当对插入到上齿540和下齿550之间的纸张摞b施加压力时，纸张摞的一些部分可逃逸到间隙中，并且纸张摞b中的纸张p容易地拉伸。因此，改进纸张摞b的结合力。因此，装订部50的上齿540和下齿550仅需要具有当啮合时形成如上所述的间隙的形状，其具体形状不限于参照图6a至图9b所描述的形状。以下，将描述上齿540和下齿550的变型例。
图10a和图10b是示出本实施方式的装订部50中所包括的上齿540和下齿550的变型例的示图。图10a是示出装订部50的驱动片511和521打开的状态的示图，图10b是示出驱动片511和521朝着彼此移动并且上齿540和下齿550在没有纸张摞b插入的情况下彼此啮合的状态的示图。
在参照图6a至图9b描述的上齿540和下齿550中，凸部541和551具有梯形截面形状。与此相比，在图10a所示的上齿540和下齿550中，凸部543和553由包括凸部543和553的顶点的凸面543a和553a以及作为斜面的侧面543b和553b形成。换言之，凸部543和553可被识别为通过将图6a所示的凸部541和551的平面顶面541a和551a的宽度设定为0并将顶面541a和551a中的每一个的两侧的凸面541c或551c连接起来以形成凸面543a和553a而形成的形状。
图10a所示的凹部542和552与凹部542和552相同，并由相同的标号指代。换言之，凹部542和552由底面542a和552a、第一侧面542b和552b、第二侧面542c和552c、凹面542d和552d以及凸面542e和552e形成。因此，由凸面542e和552e和第一侧面542b和552b形成凹陷区域s。此外，由于凹陷区域s，如图10b所示，当上齿540与下齿550啮合时，在凸部543和553的凸面543a和553a附近形成间隙。
另外，尽管图中未具体地示出，从图10b显而易见的是，关于上述间隙，凸部543和553的凸面543a和553a与凹部552和542的底面552a和542a满足上面参照图8所描述的l1与h1之间的关系以及l2与h2之间的关系。换言之，假设当凸面543a和553a上的、在与将凸面543a和553a二等分的直线α垂直的方向上凸面543a和553a与直线α之间的距离为距离l1的位置被指定时，所指定的位置与凹部552和542的底面552a和542a之间的距离为距离h1。另外，假设当凸面543a和553a上的、直线α与凸面543a和553a之间的距离为距离l2的位置被指定时，所指定的位置与凹部552和542的底面552a和542a之间的距离为距离h2。在这种情况下，满足l1小于l2并且h1小于h2的l1与l2的组合总是存在。作为示例，在图10a和图10b所示的示例中，需要注意下齿的凸部553以及面对其的上齿的凹部542。然后，考虑位于齿的各个凸部的中心的顶点以及每一对凸部和凹部之间在与齿的按压方向垂直并穿过离开对应凸部的中心的位置的方向上的距离。在这种情况下，在各个顶点位置处，l1为0。另外，由于凸部的顶点是凸部的最高点，所以顶点位置处的h1是凹陷区域s中凸部与凹部552和542的底表面552a和542a之间的距离的最短距离。因此，满足l1小于l2，h1小于h2的关系.
即使根据上述齿形，当上齿540与下齿550啮合时，在凸部543和553的凸面543a和553a附近形成间隙。因此，当纸张摞b中的纸张p在压力下拉伸时，纸张的一些部分弯曲并且可逃逸到由凹陷区域s形成的间隙中。因此，与通过无法由凹陷区域s形成间隙的齿按压纸张摞b的情况相比，以更强的结合力装订纸张摞。
现在，将更详细地描述根据本变型例的凹陷区域s的形状。在本变型例中，根据形成凹陷区域s的凸面542e和552e的位置，关于凹陷区域s的形状，可考虑多种样式。作为凸面542e和552e的位置，基于与凸部543和553的凸面543a和553a形成的位置(即，凸部543和553与作为第二侧面542c和552c的延长线的假想线β分离的位置)的关系，可采取各种不同的位置。以下，将描述各个样式。
图11是示出根据图10a和图10b所示的齿的变型例的凹陷区域s的形状的样式的示图。
在图11所示的示例中，在凹部552的与凸部543与假想线β(第二侧面552c的延长线)分离的位置sp对应的位置处，形成凸面552e。换言之，位置sp与凸面552e的位置彼此一致。在图11的示例中，描述了形成在面对彼此的下齿的凹部552与上齿的凸部543之间的凹陷区域s的形状；然而，对于形成在面对彼此的上齿的凹部542与下齿的凸部553之间的凹陷区域s的形状同样如此。
图12是示出根据图10a和图10b所示的齿的变型例的凹陷区域s的形状的另一样式的示图。
在图12所示的示例中，在凹部552上的凸部543与假想线β(第二侧面552c的延长线)交叠的位置处，形成凸面552e。因此，凸部543与假想线β分离的位置sp比凸部543上与凸面552e对应的的位置更靠近前端。在图12的示例中，描述了形成在面对彼此的下齿的凹部552与上齿的凸部543之间的凹陷区域s的形状；然而，对于形成在面对彼此的上齿的凹部542与下齿的凸部553之间的凹陷区域s的形状同样如此。
图13是示出根据图10a和图10b所示的齿的变型例的凹陷区域s的形状的另一样式的示图。
在图13所示的示例中，在凹部552上比凸部543与假想线β(作为第二侧面552c的延长线)分离的位置sp更靠近假想线β的交点i的位置处，形成凸面552e。因此，在位置sp处，凸部543与面对凸部的凹部552的第二侧面552c接触。在图13的示例中，描述了形成在面对彼此的下齿的凹部552与上齿的凸部543之间的凹陷区域s的形状；然而，对于形成在面对彼此的上齿的凹部542与下齿的凸部553之间的凹陷区域s的形状同样如此。
图14是示出根据图10a和图10b所示的齿的变型例的凹陷区域s的形状的另一样式的示图。
在图14所示的示例中，凸部543和553的侧面543b和553b以及邻近它们的凹部542和552的第一侧面542b和552b平滑地连接。此外，存在于图10a和图10b所示的齿中的平面第二侧面542c和552c和凸面542e和552e不存在。在上述形状的情况下，当上齿540与下齿550在没有纸张摞b插入的情况下啮合时，面对彼此的凸部543或553与凹部552或542在一点处彼此接触。凸部543和553与凹部552和542彼此接触的这个点(接触点)cp可被识别为当上齿540与下齿550在没有纸张摞b插入的情况下啮合时凸部543和553与凹部552和542彼此接触的部分(接触部分)的示例。在这种情况下，假设接触点cp处的切线，并且所假设的切线用作假想线β。在结构例中，所有成对的凸部543和553与凹部552和542在接触点cp处与假想线β接触。因此，在凹部552和542中，形成从假想线β凹陷的凹陷区域s。
<装订处理装置的齿的其它变型例>
图15a和图15b是示出本实施方式的装订部50中所包括的上齿540和下齿550的另一变型例的示图。图15a是示出装订部50的驱动片511和521打开的状态的示图，而图15b是示出驱动片511和521朝着彼此移动并且上齿540与下齿550在没有纸张摞b插入的情况下彼此啮合的状态的示图。
在参照图6a至图9b描述的上齿540和下齿550中，凹部542和552具有平面底面542a和552a。与此相比，在图15a所示的上齿540和下齿550中，凹部544和554由凹面544a和554a、作为侧壁的第一侧面544b和554b和第二侧面544c和554c以及连接第一侧面544b和554b和第二侧面544c和554c的凸面544d和554d形成。换言之，凹部544和554可被识别为通过将图6a所示的凹部542和552的平面底面542a和552a的宽度设定为0并将底面542a和552a中的每一个的两侧的凹面542d和552d连接起来以形成凹表面544a和554a而形成的形状。从图15a显而易见的是，凹部544和554具有由凸面544d和554d和第一侧面544b和554b形成的凹陷区域s。另外，凹面544a和554a的曲率半径大于凸部543和553的凸面543a和553a的曲率半径。
图15a所示的凸部543和553与图10a所示的凸部543和553相同，并且由相同的标号指代。换言之，凸部553和543由凸表面543a和553a以及侧面543b和553b形成。因此，当上齿540与下齿550啮合时，如图15b所示，在凸部543和553的凸面543a和553a附近形成间隙。
另外，尽管图中未具体示出，从图15显而易见的是，由于凹部554和544的凹面554a和544a的曲率半径大于凸部543和553的凸面543a和553a的曲率半径，关于上述间隙，凸部543和553的凸面543a和553a与凹部554和544的凹面554a和544a满足上面参照图8描述的l1与h1之间的关系以及l2与h2之间的关系。换言之，假设当凸面543a和553a上的、在与将凸面543a和553a二等分的直线α垂直的方向上凸面543a和553a与直线α之间的距离为距离l1的位置被指定时，所指定的位置与凹部552和542的凹面554a和544a之间的距离为距离h1。另外，假设当凸面543a和553a上的、直线α与凸面543a和553a之间的距离为距离l2的位置被指定时，所指定的位置与凹部552和542的底面552a和542a之间的距离为距离h2。在这种情况下，满足l1小于l2并且h1小于h2的l1与l2的组合总是存在。
即使根据上述齿形，当上齿540与下齿550啮合时，在凸部543和553的凸面543a和553a附近形成间隙。因此，当纸张摞b中的纸张p在压力下拉伸时，纸张的一些部分弯曲并且可逃逸到由凹陷区域s形成的间隙中。因此，与通过无法由凹陷区域s形成间隙的齿按压纸张摞b的情况相比，以更强的结合力装订纸张摞。
另外，在上述各个齿形中，凸部541、551、543和553全部具有平面侧面541b、551b、543b和553b。另外，凹部542、552、544和554具有与平面侧面541b、551b、543b和553b对应的平面第二侧面542c、552c、544c和554c。此外，凹部542、552、544和554具有从作为第二侧面542c、552c、544c和554c的延长线的假想线β凹陷的凹陷区域s。与此相比，即使在凸部和凹部的侧面不是平面的情况下，可形成凹陷区域s。
图16是示出凸部和凹部的侧面为曲面的齿的示例的示图。
图16所示的上齿540和下齿550的凸部545和555由凸面545a和555a形成。此外，凹部546和556由凹面546a和556a、作为侧壁的第一侧面546b和556b和第二侧面546c和556c以及连接第一侧面546b和556b和第二侧面546c和556c的凸面546d和556d形成。这里，凸面545a和555a的一些部分形成凸部545和555的侧面。此外，凹部546和556的第二侧面546c和556c与面对它们的凸部555和545的侧面部分相对应。换言之，第二侧面546c和556c是具有与凸部555和545的侧面部分相同的曲率的凹面。
将进一步描述图16所示的上齿540和下齿550的结构。首先，凸部545和555仅由凸面545a和555a形成。此外，在变曲点ip处，侧面改变为凹面并且变为凹部546和556的第二侧面546c和556c。此外，各个凹部546具有凸面546d、第一侧面546b和凹面546a(按照此次序连接)，并且各个凹部556具有凸面556d、第一侧面556b和凹面556a(按照此次序连接)。
如上所述，仅由曲面构成的上齿540和下齿550也具有凸面546d和556d以及第一侧面546b和556b，并且因此具有凹陷区域s。在此示例中，如图16所示，凹陷区域s可被识别为从发生从凸部545和555的凸面545a和555a到与它们邻近的第二侧面546c和556c的变化的变曲点ip处的切线γ凹陷的区域，而非从作为第二侧面546c和556c(凹面)的延长线的假想线凹陷的区域。
图17是示出凹部的第一侧面557b是曲面的结构示例的示图。
在图17中，示出下齿的凹部557。图17所示的凹部557由底面557a、作为侧壁的第一侧面557b和第二侧表面557c以及连接第一侧面557b和第二侧面557c的凸面557d形成。在图17所示的示例中，第一侧面557b是曲面并平滑地连接到底面557a。换言之，凹部557的各个第一侧面557b可被识别为通过将图7所示的第一侧面552b和凹面552d整合而形成的形状。
尽管以多种结构为例描述了上齿540和下齿550的形状，本实施方式仅需具有当上齿540与下齿550啮合时形成间隙，使得当对纸张摞b施加压力时纸张弯曲并且可逃逸到间隙中的形状，而不限于上述结构示例。结构示例可被组合，在不脱离本发明的主旨的情况下，本发明可按照各种形式实现。
本申请基于2016年3月31日提交的日本专利申请(日本专利申请no.2016-071439)和2017年2月1日提交的日本专利申请(日本专利申请no.2017-016878)，其内容通过引用并入本文。