JP2012126472A - 筋付け装置及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】筋付け対象となる用紙に対して筋付け処理の駆動負荷を最小限にして、筋付け処理を行うことができるようにする。
【解決手段】用紙搬送方向と直交する方向に延び、筋付け刃６−１が形成された筋付け部材６と、筋付け刃６−１が用紙を挟んで嵌合可能な筋付け溝７ａが形成された受け台７と、筋付け部材６と受け台７を相対的に当接、離間させ、所定位置に停止した用紙を両部材間に挟み込み、折り筋を付けさせる駆動機構４０と、筋付け処理される用紙の用紙情報を取得する用紙情報取得手段としてのＣＰＵ＿Ａ１と、駆動機構４０の加圧力を調整する加圧力調整板機構ＣＵと、用紙情報取得手段によって取得した用紙情報に基づいて加圧力調整機構ＣＵの加圧力を筋付けする用紙についての最適な加圧力に設定し、駆動機構４０を当該最適加圧力で駆動させるＣ制御手段としてのＣＰＵ＿Ａ１とを備えた。
【選択図】図３７

Description

本発明は、前段から搬送されてくるシート状部材（以下、用紙と称する。）などの用紙を折る前に当該折り位置に予め筋（折り筋）を付ける筋付け装置、及びこの筋付け装置と画像形成装置とを含む画像形成システムに関する。

従来から、画像形成装置から排出された複数の用紙を束状にまとめた用紙束に中綴じを行い、中綴じした用紙束を中央部で２つ折りにする、所謂中折り若しくは中折り製本が行われている。このように複数枚からなる用紙束をまとめて折ると、用紙束の外側は内側の用紙と比べて折り部の用紙の伸び量が大きくなる。そのため、外側の用紙の折り部では、形成された画像部が伸びることにより、トナー剥がれ等、画像部にダメージが生じることがある。同様の現象はＺ折り、３つ折り等、その他の折り処理でも発生する。また、用紙束の厚さによって折りが不十分であることもある。

そのため、用紙束を２つ折りする等の折り処理を行う前に、用紙の折り部に予め折り筋を付けておき、外側の用紙も折れやすくすることでトナー剥がれを防止するクリーサと呼ばれる筋付け装置が既に知られている。このような筋付け装置では、ローラを走行させ、レーザで焼き、あるいは筋入れ刃で押圧する等の方法により搬送方向と直角方向に折り跡を付けるという方法を採用している。

このような折り筋を付ける装置として、例えば特許文献１（特開２００９−１６６９２８号公報）に記載された発明が公知である。この文献には、筋入れ部材による押し付け量を低減させながら筋付けを行うため、複数の個別進退機構により、移動タイミングを異ならせて筋入れ部材を作動させることが開示されている。

しかし、ローラで折り筋入れする場合は、用紙の折り方向の長さ分ローラを移動させる 必要があることから、処理時間がかかる。それを解消するために、用紙の搬送方向を９０度回転させ、搬送方向と平行に筋を入れるようにすると、設置面積に影響し、省スペースという観点から不都合が生じる。また、レーザを使用した場合には、筋を入れるときに煙や臭いが出ることから環境上好ましくない。

筋入れ刃で押圧し、用紙に筋入れするものは、処理時間が短く、かつ容易に搬送方向と直交する方向に筋を入れることが可能であるが、用紙の種類、用紙のサイズあるいは用紙の厚みにより必要な押圧力が異なる。しかし、筋入れ刃で押圧し、筋入れる場合に押圧力を変更することが難しい。そのため、押圧力は処理する用紙の中で最も高い力に設定されている。その結果、筋入れ刃の駆動負荷は大きくならざるを得ない。駆動負荷が大きくなると、その分装置は大型化し、他の各部に加わる負荷も大きくなり、その分、他の各部の強度を上げる必要がある。また、長期にわたる使用により、信頼性にも問題を生じる虞がある。更に、大きな負荷を必要としない薄い用紙に大きな負荷が加わると、筋が付きすぎて品質に問題を生じる虞もある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、筋付け対象となる用紙に対して筋付け処理の駆動負荷を最小限にして、筋付け処理を行うことができるようにすることにある。

前記課題を解決するため、第１の手段は、用紙に対して折り筋を付ける筋付け装置であって、用紙搬送方向と直交する方向に延び、断面凸状の凸刃が形成された第１の部材と、前記第１の部材と対向する位置に配置され、前記凸刃が用紙を挟んで嵌合可能な溝状の凹刃が形成された第２の部材と、前記第１及び第２の部材を相対的に当接、離間させ、所定位置に停止した用紙を両部材間に挟み込み、折り筋を付けさせる駆動手段と、筋付け処理される用紙の用紙情報を取得する用紙情報取得手段と、前記駆動手段の加圧力を調整する調整手段と、前記用紙情報取得手段によって取得した用紙情報に基づいて前記調整手段の加圧力を当該筋付けする用紙についての最適な加圧力に設定し、前記駆動手段を当該最適加圧力で駆動させる制御手段と、を備えていることを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、前記制御手段が、前記用紙情報取得手段によって取得された用紙情報と、予め記憶手段に記憶された用紙情報に対応した最適加圧力情報を照合し、処理対象の用紙の筋付けに最適な加圧力を決定することを特徴とする。

第３の手段は、第１又は第２の手段において、前記用紙情報は、用紙サイズ、用紙厚さ、用紙種類、及び用紙束の枚数の少なくとも１つを含むことを特徴とする。

第４の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記制御手段は、筋入れ処理を実行しない場合には、前記最適加圧力を０又は最低加圧力に設定することを特徴とする。

第５の手段は、第１ないし第３のいずれかの手段において、前記制御手段は、異常発生により筋付け処理が不能となった場合には、前記最適加圧力を０又は最低加圧力に設定することを特徴とする。

第６の手段は、第１ないし第５のいずれかの手段において、前記加圧力調整手段が、前記第１の部材の前記凸刃に対する背面側と、前記第２の部材と前記第１の部材の前記背面側で連結された第３の部材との間に配置され、両者を互いに離間する方向に弾性付勢する弾性部材と、前記第３の部材と前記第１の部材間の距離を変更し、前記弾性部材の弾性力を調整する調整手段と、を含むことを特徴とする。

第７の手段は、第１ないし第６のいずれかの手段に係る筋付け装置と、用紙に画像を形成する画像形成装置と、を備えた画像形成システムを特徴とする。

なお、後述の実施形態では、筋付け装置は符号Ａに、凸刃は筋付け刃６−１に、第１の部材は筋付け部材６に、凹刃は筋付け溝７ａに、第２の部材は受け台７に、駆動手段は駆動機構４０に、用紙情報取得手段はＣＰＵ＿Ａ１に、調整手段は加圧力調整機構ＣＵに、制御手段はＣＰＵ＿Ａ１に、記憶手段はメモリに、第３の部材は加圧力調整板Ｃ３に、弾性部材は第１及び第２の弾性部材９ａ，９ｂに、調整手段はステッピングモータＣＭ１及びボールネジＣ６に、画像形成装置は符号Ｆに、それぞれ対応する。

本発明によれば、筋付け対象となる用紙に対して筋付け処理の駆動負荷を最小限にして、筋付け処理を行うことができる。

本発明の実施形態に係る画像形成システムの概略構成を示す図である。 スキュー補正ユニットでスキュー補正が行われない場合の動作を示す動作説明図で、用紙先端が突き当て板の手前にある状態を示す。 スキュー補正ユニットでスキュー補正が行われない場合の動作を示す動作説明図で、用紙先端が突き当て板と通過した後の状態を示す。 スキュー補正ユニットでスキュー補正ありの場合の動作を示す動作説明図で、用紙先端が突き当て板の手前にあり、第３搬送ローラ３の圧が解除され、待機している状態を示す。 スキュー補正ユニットでスキュー補正ありの場合の動作を示す動作説明図で、用紙先端が突き当て板に当接した状態を示す。 スキュー補正ユニットでスキュー補正ありの場合の動作を示す動作説明図で、用紙先端が突き当て板に当接し、スキュー補正完了後、第３搬送ローラ３に圧がかけられた状態を示す。 スキュー補正ユニットでスキュー補正ありの場合の動作を示す動作説明図で、図６の状態から突き当て板が搬送路から退避した状態を示す。 スキュー補正ユニットでスキュー補正ありの場合の動作を示す動作説明図で、図７の状態から用紙が搬送されている状態を示す。 スキュー補正ユニットでスキュー補正ありの場合の動作を示す動作説明図で、図８の状態から用紙が第３搬送ローラのみで搬送され、撓みが解消されるときの状態を示す。 折り処理装置において折り処理を行うときの動作を示す動作説明図で、分岐爪を作動させ処理搬送路に用紙を導くときの状態を示す。 折り処理装置において折り処理を行うときの動作を示す動作説明図で、処理搬送路を経て全ての用紙が処理トレイに積載された状態を示す。 折り処理装置において折り処理を行うときの動作を示す動作説明図で、処理トレイ上に積載された用紙束に対して中折りする状態を示す。 折り処理装置において折り処理を行うときの動作を示す動作説明図で、中折りされた用紙束が積載トレイに排紙されたときの状態を示す。 折り処理を行わないときの動作を示す動作説明図、用紙が排紙搬送路を搬送される状態を示す。 折り処理を行わないときの動作を示す動作説明図、用紙が排紙搬送路から積載トレイに排紙され、積載された状態を示す。 筋付け処理の動作を示す動作説明図で、スキュー補正後、筋付け処理ユニット側に指定距離搬送される状態を示す。 筋付け処理の動作を示す動作説明図で、スキュー補正後、筋付け位置に搬送され、停止した状態を示す。 筋付け処理の動作を示す動作説明図で、筋付け位置に停止し、用紙押え部材が用紙に接触した後、第４搬送ローラの圧が解除される状態を示す。 筋付け処理の動作を示す動作説明図で、筋付け位置に停止した後、筋付け処理が行われているときの状態を示す。 筋付け処理の動作を示す動作説明図で、筋付け位置に停止した後、筋付け部材が離間するときの状態を示す。 筋付け処理の動作を示す動作説明図で、筋付け部材が離間し、用紙搬送が開始された状態を示す。 既実施の筋付けユニットの構成を示す要部平面図である。 図２２の要部正面図である。 既実施の筋付けユニットで筋付けを行うときの動作説明図で、筋付け部材が最上方に位置した初期位置の状態を示す。 既実施の筋付けユニットで筋付けを行うときの動作説明図で、筋付け刃が筋付け溝に当接したときの状態を示す。 既実施の筋付けユニットで筋付けを行うときの動作説明図で、筋付け刃が筋付け溝に当接し、筋付けが行われているときの状態を示す。 既実施の筋付けユニットで筋付けを行うときの動作説明図で、筋付け刃の筋付け溝に当接位置が装置前側に移行し、接触位置が用紙から離脱したとき状態を示す。 既実施の筋付けユニットで筋付けを行うときの動作説明図で、筋付け刃が受け台から離間したとき状態を示す。 既実施の筋付けユニットで筋付けを行うときの動作説明図で、筋付け刃が受け台から離間した後、逆側に揺動し、初期状態に戻るときの状態を示す。 既実施の筋付けユニットで筋付けを行うときの動作説明図で、次用紙に逆側から筋付けするときの初期位置の状態を示す。 既実施の筋付けユニットで筋付けを行うときの動作説明図で、次用紙に筋付けする際に筋付け刃が筋付け溝に当接したときの状態を示す。 既実施の筋付けユニットで筋付けを行うときの動作説明図で、次用紙に筋付けする際に筋付け刃が筋付け溝に当接し、筋付けが行われているときの状態を示す。 既実施の筋付けユニットで筋付けを行うときの動作説明図で、次用紙に筋付けする際に筋付け刃の筋付け溝に当接位置が装置前側に移行し、接触位置が用紙から離脱したとき状態を示す。 既実施の筋付けユニットで筋付けを行うときの動作説明図で、次用紙に筋付けする際に筋付け刃が受け台から離間したとき状態を示す。 既実施の筋付けユニットで筋付けを行うときの動作説明図で、次用紙に筋付けする際に筋付け刃が受け台から離間した後、逆側に揺動し、初期状態に戻るときの状態を示す。 既実施の筋付けユニットで筋付けを行うときの動作説明図で、次々用紙に筋付けする際に、図２４の初期位置に戻った状態を示す。 筋付けを行う際の加圧力を調整可能とした本発明の実施形態に係る筋付けユニットの構成を示す用紙搬送方向上流側から見た正面図である。 図３７の筋付けユニットにおける加圧力調整前の待機状態を示す図である。 図３７の筋付けユニットにおける加圧力変更動作を示す動作説明図である。 図３７の筋付けユニットにおける加圧力調整板が下限位置にあるときの状態を示す図である。 筋付け装置、折り処理装置Ｂ、及び画像形成装置Ｆからなる画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。 本実施形態で実行される加圧力制御及び筋入れ処理の処理手順を示すフローチャートである。

本発明は、筋付け対象となる用紙に応じて押圧力を調整し、筋入れ駆動時の筋付け刃に加わる駆動負荷を低減し、若しくは適切な負荷に設定することを特徴としたものである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、同等な各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

図１は本発明の実施形態に係る画像形成システムの概略構成を示す図である。本実施形態に係る画像形成システムは、用紙に画像を形成する画像形成装置Ｆ、用紙に折り筋を付ける筋付け装置Ａ、及び用紙の所定個所を折る折り処理装置Ｂから基本的に構成されている。

画像形成装置Ｆはスキャナ、ＰＣなどから入力された画像データを用紙上に可視像として顕像化して出力するもので、電子写真方式、液滴吐出方式などの公知の作像エンジンが使用される。

筋付け装置Ａは、搬送路３３、搬送路３３の用紙搬送方向上流側から下流側にかけて配置された第１ないし第５搬送ローラ対１〜５、第１搬送ローラ対１の上流側であって装置入口に設けられ、用紙を検知する入口センサＳＮ１、第３及び第４搬送ローラ対３，４の間に設けられた筋付けユニットＣ、及びこの筋付けユニットＣの用紙方向直近に設けられたスキュー補正ユニットＥからなる。

筋付けユニットＣは筋付け刃６−１、筋付け補強部材６−２、受け台７、用紙押え部材８、筋付け刃６−１を加圧するスプリング９、バネ固定部材１０、用紙押え部材８を加圧するスプリング１１、及び用紙押さえ部材８の加圧力を受ける受け部１２からなる。スキュー補正ユニットＥは突き当て板３０、突き当て板駆動カム３１、及び搬送ガイド板３２から構成され、筋付け刃６−１と受け台７との間に用紙を挟み込み、筋付け刃６−１側が凹んだ折り筋を付ける。

折り処理装置Ｂは排紙搬送路５７、処理搬送路５８、第６ないし第９搬送ローラ５１〜５４、及び処理部Ｄから構成され、処理部Ｄは、後端フェンス６０、折りローラ５５、折りプレート６１、並びに第１及び第２の積載トレイＴ１，Ｔ２から構成されている。また、排紙搬送路５７から処理搬送路５８の分岐部にはいずれかの搬送路への搬送を選択する分岐爪５０が設けられ、排紙搬送路５７の最下流側に排紙ローラとして機能する第７搬送ローラ５２が設置されている。

以下、図１に図示した画像形成システムにおける画像形成装置Ｆから用紙を受入れてから積載トレイＴ１，Ｔ２に排紙し、積載するまでの基本的な用紙搬送動作について以下に説明する。

１）画像形成装置Ｆから筋付け装置Ａに搬送されてきた用紙Ｐは入口センサＳＮ１を通過する。次いで、入口センサＳＮ１の検知情報をもとに、第１ないし第５搬送ローラ１〜５が動作を開始し、第１及び第２搬送ローラ１，２によりスキュー補正ユニットＥまで搬送される。

スキュー補正ユニットＥでは、スキュー補正の有無に応じて動作が異なる。
１−１）スキュー補正なしの場合
図２及び図３はスキュー補正が行われない場合の動作を示す動作説明図である。スキュー補正が行われない場合には、図２に示すように用紙Ｐが第２搬送ローラ２まで搬送された後、カム３１が回転し、図３に示すように突き当て板３０は搬送路３３から退避する。その後、第３搬送ローラ３まで用紙Ｐは搬送され、下流の処理ユニット側に更に搬送される。このとき、第２搬送ローラ２と第３搬送ローラ３の搬送速度は同速となる。

１−２）スキュー補正ありの場合
図４ないし図９はスキュー補正ありの場合の動作を示す動作説明図である。スキュー補正ありの場合は、第２搬送ローラ２まで用紙Ｐが搬送されると、図４に示すように第３搬送ローラ３は圧が解除された状態で待機している。更に用紙Ｐが搬送され、図５に示すように第２搬送ローラ２により突き当て板３０に突き当てられると、用紙Ｐは撓んでスキュー補正が行われる。

スキュー補正完了後、図６に示すように第３搬送ローラ３に圧がかけられ、図７に示すように突き当て板３０は搬送路３３から退避する。突き当て板３０退避後、図８に示すように第２及び第３搬送ローラ２，３により下流側に搬送される。第２搬送ローラ２を用紙が抜けた後、図９に示すように第３搬送ローラ３のみで搬送され、用紙Ｐの撓みが解消される。

なお、ガイド板３２は図において上側に図示された第３搬送ローラ３の昇降動作に連動して昇降し、搬送路３３の開閉を制御する。

２）スキュー補正後の動作
スキュー補正ユニットＥを通過した後、用紙Ｐは筋付けユニットＣに至るが、筋付けユニットＣでは、筋付け処理の有無に応じて動作が異なる。
２−１）筋付け処理なしの場合
図１０ないし図１３は折り処理装置Ｂにおいて折り処理を行うときの動作を示す動作説明図、図１４及び図１５は折り処理を行わないときの動作を示す動作説明図である。

用紙Ｐは、スキュー補正ユニットＥを通過後、第４及び第５搬送ローラ４，５により折り処理ユニットＢまで搬送される。用紙Ｐが処理ユニットＢまで搬送され折り処理される場合は、分岐爪５０は図１０に示すように排紙搬送路５７を閉鎖し、処理搬送路５８側を開放した符号５０ａで示す位置にあり、この分岐爪５０により処理搬送路５８側に案内される。

その後、図１１に示すように第８及び第９搬送ローラ５３，５４により折り処理ユニットＤに搬送され、処理トレイ上に積載される。積載された用紙Ｐは後端フェンス６０により折り位置まで搬送され（持ち上げられ）、図１２に示すように折りプレート６１により折りローラ５５に押し出され、折りローラ５５で折り込まれた後、図１３に示すように積載トレイＴ１に排紙される。

折り処理をしない場合、分岐爪５０は図１４に示すように排紙搬送路５７側を開放し、処理搬送路５８側を閉鎖した符号５０ｂの位置にあり、その結果、図１５に示すように排紙搬送路５７を通って第７搬送ローラ５２により積載トレイＴ２に排紙される。

２−２）筋付け処理ありの場合
筋付け処理を行う場合には、筋付けの品質を確保するためにスキュー補正を必ず実行する。なお、スキュー補正はユーザ設定により行わないようにすることも可能である。

図１６ないし図２１は筋付け処理の動作を示す動作説明図である。図１６に示すように、スキュー補正後、用紙Ｐは突き当て板３０を基準に第３搬送ローラ３により筋付け処理ユニットＣ側に指定距離搬送され、図１７に示すように筋付け位置に用紙が搬送されたら停止する。用紙が停止すると、図１８に示すように筋付け刃６−１が矢印Ｙ方向に下降し、用紙押え部材８が用紙Ｐに接触した後、矢印Ｘで示すように第４搬送ローラ４の上側のローラが上昇し、圧が解除される。

図１９に示すように第４搬送ローラ４の圧が解除された後、筋付け刃６−１は更に矢印Ｙ方向に下降し、受け台７との間で、所定圧で用紙Ｐを挟持し、その過程で用紙Ｐに筋付けが行われる。筋付け処理が終了すると、図２０に示すように筋付け刃６−１は矢印Ｙ’方向に上昇し、筋付け刃６−１が用紙Ｐから離間するタイミングで第４搬送ローラ４は矢印Ｘ’方向に下降し、再び圧をかけ、用紙Ｐを搬送可能な状態となる。その後、図２１に示すように第４搬送ローラ４により下流に搬送される。

折り処理装置Ｂまで用紙Ｐが搬送されると、前記２−１）で説明した筋付け処理なしの場合と同様に図１０ないし図１３、あるいは図１４及び図１５に示した動作が引き続いて実行される。

図２２はこれまで実施されている筋付けユニットＣの詳細構成を示す要部平面図、図２３はその正面図（図２２の平面図に対応させた用紙搬送方向上流側から見た正面図）である。これらの図において、筋付けユニットＣは、筋付け部材６（筋付け刃６−１、筋付け補強部材６−２）、受け台７、及び駆動機構４０からなる。

筋付け部材６は下端に備えられた筋付け刃６−１の他に、前側及び後側に後述の第１及び第２の支軸４４，４３がそれぞれ遊嵌される第１及び第２の長孔Ｒ，Ｓが穿孔され、また、後端部及び前端部にそれぞれ第１及び第２の位置決め部材４２ａ，４２ｂが設けられている。第１及び第２の長孔Ｒ，Ｓは用紙搬送方向に直交する方向に形成されており、前記第１及び第２の支軸４４，４３との間で用紙搬送方向を直交する平面に関して相対的な揺動を許容し、用紙搬送方向の移動はできないようになっている。第１及び第２の位置決め部材４２ａ，４２ｂは筋付け補強部材６−２の後端部及び前端部からほぼ垂直下方に垂下され、中心を回転可能に支持された円板状のカムフォロワであって第１及び第２の駆動カム４０ａ，４０ｂと接触し、回転する。なお、図２２及び図２３において左側が所謂装置正面（前面）に当たる。

受け台７は前記第１及び第２の支軸４４，４３を介して筋付け部材６の上方に配置されたバネ固定部材１０と連結され、一体的に移動する。バネ固定部材１０には後側及び前側の第１及び第２の軸部材４７ａ，４７ｂ（総体的には軸部材４７と記す。）が筋付け部材６の長手方向の両端部に設けられ、これら第１及び第２の軸部材４７ａ，４７ｂの外周に後側及び前側の第１及び第２の弾性部材９ａ，９ｂ（総体的には弾性部材９と記す。）がそれぞれ装着され、後述するが、加圧力調整部材Ｃ３と受け台７を常時離間する上方に弾性付勢している。また、第１の支軸４４は図２２から分かるように長方形断面の短辺側が半円となる断面形状に形成され、前記第１の長孔Ｒに遊嵌されている。この第１の支軸４４の中央部から下方には、当該第１の支軸４４の上下方向に第３の長孔Ｔが形成され、この第３の長孔Ｔに筋付け部材６の側面側から垂直（図２３では紙面に垂直）に回転軸Ｑが挿入されている。回転軸Ｑの直径は第３の長孔Ｔの幅寸法に対して図２３においてＹ方向への移動を許容し、Ｘ方向への移動を不可とする寸法に設定されている。これにより、第１の支軸４４は前記回転軸Ｑ回りに回転可能であり、また、第３の長孔Ｔの長手方向に移動可能である。これらの構成により、図２３において矢印Ｖで示すような揺動が可能となっている。

駆動機構４０は、前記位置決め部材４２ａ，４２ｂに当接する駆動カム４０ａ，４０ｂを回転駆動して筋付け部材６を受け台７に対して押し付け、離間動作させる機構であり、前記第１及び第２の駆動カム４０ａ，４０ｂを後部と前部において同軸に連結したカム軸４５、このカム軸４５の端部（本実施形態では、後端部）側でカム軸４５を駆動する駆動ギア列４６、及び駆動ギア列４６を駆動する駆動モータ４１を備えている。第１及び第２の駆動カム４０ａ，４０ｂは前記第１及び第２の位置決め部材４２ａ，４２ｂとそれぞれ対向し、当接する位置に配置され、カム軸４５の中心と位置決め部材４２ａ，４２ｂの回転中心を結ぶ線における両者間の距離に応じて筋付け部材６を受け台７に対して近接離間させる。その際、筋付け部材６の移動位置は第１及び第２の支持軸４４，４３と第１及び第２の長溝Ｒ，Ｓとによってそれぞれ規制され、この規制された状態で筋付け部材６は往復動する。その際、前記第１及び第２の駆動カム４０ａ，４０ｂ形状に基づいて、筋付け部材６の筋付け刃６−１は受け台７に対して平行に移動するのではなく、傾斜した状態で当接し、用紙に対して斜めから筋付けを行うように設定されている。また、筋付け刃６−１の刃先の面は、図２３から分かるように円弧状になっている。

図２４ないし図３６は用紙に対して筋付け部材６によって筋付け（折り跡付け）を行うときの動作説明図である。筋付け動作は駆動モータ４１が後述の図４１に示す制御回路のＣＰＵ＿Ａ１からの指示によって回転を開始することから始まる。

図２４は動作開始前の筋付け部材６の第１の待機位置ＰＳ１を示す。第１の待機位置ＰＳ１では筋付け刃６−１の図において左側の一端（本実施形態では前端）Ｗ１は受け台７の上端面から距離Ｈ１の位置で、図において右側の他端（本実施形態では後端）Ｗ２は受け台７の上端面から距離Ｈ２の位置でそれぞれ待機しており、その位置関係は
Ｈ１＜Ｈ２
の関係となっている。

この第１の待機位置ＰＳ１の状態から駆動モータ４１が駆動され、カム軸４５及び第１及び第２の駆動カム４０ａ，４０ｂが回転し、筋付け部材６が図２５に示すように矢印Ｙ１方向に移動する。この移動により、図２６に示すように筋付け刃６−１の前記一端Ｗ１が受け台７の筋付け溝７ａに当接すると、第２の位置決め部材４２ｂと第２のカム４０ｂは離間する。このとき、筋付け刃６−１の他端Ｗ２側の刃面は筋付け溝７ａに接触しておらず、第１の位置決め部材４２ａと第１のカム４０ａはまだ接触状態を維持している。

この状態から更にカム軸４５、第１及び第２の駆動カム４０ａ，４０ｂが回転すると、位置決め部材４２ａがＹ１方向に移動し、図２６から図２７に示すように筋付け刃６−１は矢印Ｖ１方向に回転しながら受け台７の筋付け溝７ａに沿って滑らかに接触していき、第１及び第２の弾性部材（圧縮バネ）９ａ，９ｂの加圧力によりシート中央まで筋を付ける。

図２７に示すように筋付け刃６−１の筋付け溝７ａとの接触点がシート中央まで来たとき、第２の位置決め部材４２ｂと第２のカム４０ｂが接触し、第１の位置決め部材４２ａと第１のカム４０ａは離間する。更にカム軸４５、第１及び第２の駆動カム４０ａ，４０ｂが回転することにより、図２７に示した位置から図２８に示すように筋付け刃６−１は更に矢印Ｖ１方向に回転しながら受け台７の筋付け溝７ａに沿って滑らかに接触していき、第１及び第２の弾性部材９ａ，９ｂの加圧力によりシートの端まで筋を付ける。

そして、図２８に示すように筋付け刃６−１の筋付け溝７ａとの接触点が受け台７の端まで来たときに第１の位置決め部材４２ａと第１の駆動カム４０ａも接触し、図２９に示すように筋付け部材６が矢印Ｙ２方向に上昇し、筋付け刃６−１は受け台７の筋付け溝７ａから離れる。その後、しばらく上昇した後、駆動モータ４１が停止し、図３０に示す第２の待機位置ＰＳ２で筋付け部材６の動作が止まる。このとき筋付け部材６の一端Ｗ１は受け台７の上端面からの距離Ｈ３、他端Ｗ２は受け台７からの距離Ｈ４の位置で停止し、その位置関係は、
Ｈ４＜Ｈ３
の関係となる。

また、第１の待機位置ＰＳ１と第２の待機位置ＰＳ２における距離Ｈ１〜Ｈ４の関係は、
Ｈ１＝Ｈ４
Ｈ２＝Ｈ３
となる。

なお、筋付け刃６−１が受け台７の筋付け溝７ａに当接する位置は、用紙の搬送範囲外であって、両者の当接後、当接位置の変化に伴って用紙を挟んで当接することになる。

次のシートに筋付けを行う場合、図３１から図３６に示すように筋付け部材６は図３０の状態から図３１で下方に駆動され、奥側の他端Ｗ２側から下降して用紙を挟み、筋付け動作を行うことになる。すなわち、図２９から図２４までの動作を逆に行い、図３６において第１の待機位置ＰＳ１に戻って停止する。すなわち、筋付け刃６−１の一端Ｗ１は受け台７の上端面からの距離Ｈ１、他端Ｗ２は受け台７の上端面からの距離Ｈ２の位置に戻って停止し、次の用紙の筋付け動作を待つことになる。

この動作が１枚毎に繰り返され、所定の枚数の用紙への筋付け処理が可能となる。

このように、これまでの筋付けユニットＣでは、第１及び第２の弾性部材９ａ，９ｂの上端がバネ固定部材１０に固定されて筋付け部材６を弾性付勢していた。その際、バネ固定部材１０は受け台７に対して固定されており、第１及び第２の弾性部材９ａ，９ｂの弾性力を調整することは不可能であった。そのため、前述のように、用紙の種類、用紙のサイズあるいは用紙の厚みにより必要な押圧力を調整することはできなかった。

図３７は、筋付けする際の加圧力を調整可能（第１及び第２の弾性部材９ａ，９ｂの弾性力を調整可能）とした本発明の実施形態に係る筋付けユニットＣの構成を示す用紙搬送方向上流側から見た正面図である。本実施形態に係る筋付けユニットＣは、図２３に示した筋付けユニットＣに対して加圧力制御機構ＣＵを追加したことを特徴としている。すなわち、本実施形態に係る筋付けユニットＣは、筋付け部材６（筋付け刃６−１、筋付け補強部材６−２）、受け台７、駆動機構４０及び加圧力制御機構ＣＵからなり、加圧力制御機構ＣＵは図２３に示したバネ固定部材１０の上部に設置される。

加圧力制御機構ＣＵは、直動ユニットＣＵ１、上限検知センサＳＮ２、下限検知センサＳＮ３、及びセンサフィラーＣ７からなる。前記直動ユニットＣＵ１は、第１及び第２の弾性部材９ａ，９ｂ、第１及び第２のスプリングガイドＣ１ａ，Ｃ１ｂ、スプリングワッシャＣ２ａ，Ｃ２ｂ、加圧力調整板Ｃ３、ガイドシャフトＣ４ａ，Ｃ４ｂ、調整機構固定板Ｃ５、ボールネジＣ６及びステッピングモータＣＭ１を含む。

最上部に配置される調整機構固定板Ｃ５にはステッピングモータＣＭ１が中央部に固定され、第１のガイドシャフトＣ４ａが装置後側に、第２のガイドシャフトＣ４ｂが装置前側にそれぞれ配置され、当該ガイドシャフトＣ４ａ，Ｃ４ｂの上端は調整機構固定板Ｃ５に固定され、下端がバネ固定部材１０に固定され、調整機構固定板Ｃ５とバネ固定板１０とを連結している。

ステッピングモータＣＭ１の駆動軸にはボールネジＣ６が同軸に軸着され、当該ボールネジＣ６の下端は前記第１及び第２のガイドシャフトＣ４ａ，Ｃ４ｂと同様にバネ固定部材１０に固定されている。ボールネジＣ６には加圧力調整板Ｃ３が組み付けられ、加圧力調整板Ｃ６の装置前側と後側のシャフト挿通孔には第１及び第２のガイドシャフトＣ４ａ，Ｃ４ｂが貫通（遊嵌）しており、これにより加圧力調整板Ｃ３の図３７の矢印Ｚ方向への移動が可能となっている。

加圧力調整板Ｃ３には第１及び第２のスプリングガイドＣ１ａ，Ｃ１ｂが固定され、また、筋付け部材６には第１及び第２のスプリングワッシャＣ２ａ，Ｃ２ｂが固定されており、第１のスプリングガイドＣ１ａと第１のスプリングワッシャＣ２ａ間に第１のスプリング９ａが、第２のスプリングガイドＣ１ｂと第２のスプリングワッシャＣ２ｂ間に第２のスプリング９ｂが、それぞれバネ固定部材１０に穿設された貫通孔を挿通して取り付けられており、第１及び第２の両スプリング９ａ，９ｂによって筋付け部材６に受台７方向への加圧力を発生させる。

これにより、バネ固定部材１０は上部で第１及び第２のガイドシャフトＣ４ａ，Ｃ４ｂを介して調整機構固定板Ｃ５と、下部で第１及び第２の支軸４４，４３を介して受け台７と連結され、バネ固定部材１０を挟んで上下に加圧力調整板Ｃ３と筋付け部材６が第１及び第２のスプリング９ａ，９ｂを介して配置された構成となっている。また、加圧力調整板Ｃ３の装置前側の端部にはセンサフィラーＣ７が配置され、調整機構固定板Ｃ５の装置前側の端部のセンサフィラーＣ７のＺ方向延長線上に上限検知センサＳＮ２が、バネ固定部材１０のセンサフィラーのＺ方向延長線上に下限検知センサＳＮ３がそれぞれ配置され、これらの検知センサＳＮ２，ＳＮ３の出力に応じてステッピングモータＣＭ１の駆動を制御することにより、加圧力調整板Ｃ３のＺ方向の移動範囲を規制している。

図３８は、加圧力調整前の待機状態を示す図で、加圧力調整板Ｃ３は待機位置Ｍに位置するとき、第１及び第２のスプリング９ａ，９ｂの長さＬが自然長Ｌ０となる位置で待機しており、待機位置ＭではセンサフィラーＣ７が上限に位置しており、上限検知センサＳＮ２が検知状態となっている。このときの第１及び第２のスプリング９ａ，９ｂによる筋付け部材６への加圧力Ｆ０は０[Ｎ] である。また、筋付け処理を実行するとき以外は加圧力調整板Ｃ３を待機位置Ｍで待機させることにより、筋付けユニットＣ、加圧力制御機構ＣＵの各部品にスプリングによる過剰な負荷を掛けることがなくなる。これによって各部の部品の耐久性を向上させることができる。

図３９は加圧力変更動作を示す動作説明図である。図３８の状態からステッピングモータＣＭ１を回転させると、ボールネジＣ６が第１及び第２のガイドシャフトＣ４ａ，Ｃ４ｂに沿って真っ直ぐ降下し、待機位置Ｍから指定された距離Ｚ１だけ下降する。指定距離Ｚ１は、画像形成装置Ｆより取得した用紙情報（用紙の種類、用紙のサイズ、用紙の厚み及び用紙束の枚数に関する情報）に基づいて設定される。すなわち、筋入れ装置Ｃに接続された図４１に示す制御基板のＣＰＵにより事前にインプットされ、当該制御基板に搭載された図示しないメモリ（記憶手段）に記憶された用紙情報に対応する加圧力条件と前記画像形成装置Ｆから取得した情報を照合し、最適な加圧力Ｆ１を決定し、第１及び第２のスプリング９ａ，９ｂのバネ定数ｋから、最適加圧力Ｆ１を出力するために必要な移動距離Ｚ１が算出される。なお、事前にインプットされた用紙情報に対応する加圧力条件は、予め実験的に種々の用紙情報に対する加圧力条件を求めておき、メモリにテーブルとして記憶させたものである。

図４０は加圧力調整板Ｃ３が下限位置にあるときの状態を示す図である。加圧力調整板Ｃ３が待機位置Ｍから距離Ｚ２だけ移動した位置に下限検知センサＳＮ３が配置され、センサフィラーＣ７が下限検知センサＳＮ３の光路を遮り、加圧力調整板Ｃ３の下限位置が検知される。下限検知センサＳＮ３の設置高さ（距離Ｚ２）は、筋入れ処理を用紙条件の中で最大となる加圧力Ｆmaxを発生させるのに必要な撓み量をδmax（δmax＝Ｆmax /ｋ ）、第１及び第２のスプリング９ａ，９ｂの許容撓み量をδlimとしたとき、
δlim≧Ｚ2＞ δmax
の範囲内で設定することにより、第１及び第２のスプリング９ａ，９ｂに永久ひずみを発生させることなく筋入れを行うことが可能となる。

筋入れ動作終了時、あるいは筋入れ動作時に異常が発生した場合、加圧力を開放する動作を実行する。すなわち、ステッピングモータＣＭ１を加圧時とは逆方向に回転させ、上限検知センサＳＮ２がセンサフィラーＣ７の検知状態となるまで加圧力調整板Ｃ３を上昇させる。上限検知センサＳＮ２がセンサフィラーＣ７を検知した後、ステッピングモータＣＭ１を停止させ、加圧力調整板Ｃ３を図３８に示した待機位置Ｍで待機させる。

図４１は筋付け装置Ａ、折り処理を行う折り処理装置Ｂ、及び画像形成装置Ｆからなる画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。筋付け装置ＡはＣＰＵ＿Ａ１、Ｉ／Ｏインターフェイス＿Ａ２等を有するマイクロコンピュータを搭載した制御回路を備え、ＣＰＵ＿Ａ１には、画像形成装置ＦのＣＰＵあるいは操作パネルの各スイッチ等、及び図示しない各センサからの信号が通信インターフェイスＡ３を介して入力され、ＣＰＵ＿Ａ１は入力された信号に基づいて所定の制御を実行する。また、ＣＰＵ＿Ａ１は折り処理装置Ｂとも通信インターフェイスＡ４を介して同様の信号を授受し、入力された信号に基づいて所定の制御を実行する。更に、ＣＰＵ＿Ａ１には、ドライバ、モータドライバを介してソレノイド及びモータを駆動制御し、インターフェイスから装置内のセンサ情報を取得する。また、制御対象やセンサに応じてＩ／０インターフェイスＡ２を介してモータドライバによってモータの駆動制御を行い、センサからセンサ情報を取得する。なお、前記制御は、図示しないＲＯＭに格納されたプログラムコードをＣＰＵ＿Ａ１が読み込んで図示しないＲＡＭに展開し、当該ＲＡＭをワークエリア及びデータバッファとして使用しながら前記プログラムコードで定義されたプログラムに基づいて実行される。

また、図４１における筋付け装置Ａの制御は画像形成装置ＦのＣＰＵからの指示若しくは情報に基づいて実行される。ユーザの操作指示は画像形成装置Ｆの図示しない操作パネルから行われる。これにより、画像形成装置Ｆからは筋付け装置Ａ及び折り処理装置Ｂへ操作パネルからの操作信号が送信され、また、各装置Ａ，Ｂの処理状態や機能が操作パネルを介してユーザに通知される。

図４２は本実施形態で実行される加圧力制御及び筋入れ処理の処理手順を示すフローチャートであり、筋付け装置ＡのＣＰＵ＿Ａ１で実行される。

同図において、まず、筋入れ処理が実行するか否かが判断される（ステップＳ１０１）。この判断は、画像形成装置Ｆ側から筋入れ処理の指示があったか否かで決定され、筋入れ処理を実行する場合には（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、用紙情報、すなわち、用紙サイズ、用紙厚さ、特殊紙（例えばコート紙などの普通紙とは異なる処理を施した用紙）などの用紙種類、若しくは用紙束の枚数に関する情報を画像形成装置Ｆ側から取得し、前述のように事前にインプットされ、メモリに記憶された前記用紙情報に対応する加圧力条件と前記画像形成装置Ｆからの取得情報を照合し、最適な加圧力Ｆ１を決定する（ステップＳ１０４）。この加圧力Ｆ１の決定により、現在の状態から加圧力を変更する（ステップＳ１０５）。具体的には、第１及び第２のスプリング９ａ，９ｂのバネ定数ｋから、最適加圧力Ｆ１を出力するために必要な移動距離Ｚ１が算出し、当該移動距離Ｚ１に応じてステッピングモータＣＭ１の駆動を制御して、加圧力調整板Ｃ３を下降させる。なお、
次いで、下限検知センサＳＮ３がセンサフィラーＣ７を検知しているか否かを確認し（ステップＳ１０６）、検知していなければ、用紙受け入れ準備が整っているかどうかを確認する（ステップＳ１０７）。そして、用紙受け入れ準備が整っていれば、すぐに、用紙受け入れ準備が整っていなければ用紙受け入れ準備が整った時点で用紙の搬送が開始される（ステップＳ１０８）。この搬送に伴って、筋付け処理が行われ（ステップＳ１０９）、筋付け処理された用紙は折り処理装置Ｂへ搬送される（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０では折り処理装置Ｂへの搬送がジョブ分終了するまで、ステップＳ１０２からの処理を繰り返すが、その際、ステップＳ１１４では同一紙の確認を行い、同一紙であれば、ステップＳ１０８からの処理に戻り、同一紙でなければステップＳ１０２に戻って処理を繰り返す。

そして、ジョブが終了した時点で、加圧力を開放し（ステッピングモータＣＭ１を加圧時とは逆方向に回転させ）、上限検知センサＳＮ２がセンサフィラーＣ７を検知した時点で処理を終える。

また、ステップＳ１０６で下限検知センサＳＮ３がセンサフィラーＣ７を検知していれば、加圧力調整板Ｃ３を上昇させて加圧力を開放し（ステップＳ１１５）、加圧力調整板Ｃ３の上限位置を上限検知センサＳＮ２が検知すると、画像形成装置Ｆ側へエラー通信を行い（ステップＳ１１７）、画像形成装置Ｆの駆動を停止する（ステップＳ１１８）。

他方、画像形成装置Ｆから受信した内容が、ステップＳ１０１で筋入れ処理を行わずに折り処理を行うものである場合には、上限検知センサＳＮ２が加圧力調整板Ｃ３のセンサフィラーＣ７を検知しているかどうかを確認し（ステップＳ１１９）、上限検知センサＳＮ２が加圧力調整板Ｃ３のセンサフィラーＣ７が上限位置に位置していると検知した場合には（ステップＳ１１９：Ｙｅｓ）、用紙受け入れ準備が整っているか動作を確認し（ステップＳ１２０）、整っていれば、あるいは整った時点で用紙の搬送を開始し（ステップＳ１２１）、折り処理装置Ｂに用紙を搬送する（ステップＳ１２２）。そして、このステップＳ１２１及びＳ１２２の処理をジョブ終了まで繰り返す（ステップＳ１２３）。

また、ステップＳ１１９で上限検知センサＳＮ２が加圧力調整板Ｃ３のセンサフィラーＣ７を検知していなければ、加圧力を開放し（ステップＳ１２４）、加圧力調整板Ｃ３が上限位置まで上昇するのを待ち、上限検知センサＳＮ２によって加圧力調整板Ｃ３が上限位置に達したことをセンサフィラーＣ７の検知により確認した時点でステップＳ１２０の処理に移行し、当該ステップＳ１２０以降の処理を実行する。

なお、加圧力を開放すると、加圧力は０若しくは初期の最低加圧量に設定されることになる。そこで、加圧力開放とは、前記最適加圧力を０又は最低の加圧力に設定することを意味する。

以上のように、本実施形態によれば、
１）用紙サイズ、用紙厚さ若しくは用紙種類などの用紙情報に応じて筋付け刃６−１の加圧力を最適な加圧力に変更して筋付け処理を実行することが可能となる。
２）用紙種類に応じて最適な加圧力で筋付け処理を実行するので、総体的には駆動負荷を従来よりも低減することが可能となる。
３）用紙種類に応じて最適な加圧力で筋付け処理を実行するので、用紙に対して不必要に大きな負荷が加わることがなく、筋付け刃６−１によって付与された筋の品質が向上する。
４）システムが待機状態のときや筋入れ動作を行わない場合に加圧力を低くしておくことにより、部品に与える余分な負荷を低減することが可能となり、これにより耐久性の向上を図ることができる。
５）筋付けユニットＣあるいは筋付け刃の駆動機構が故障した場合などに加圧力を低くすることにより、修理時やメンテナンス時の安全性を高めることもできる。
などの効果を奏する。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲により規定される範囲に含まれる。

６ 筋付け部材
６−１ 筋付け刃
７ 受け台
７ａ 筋付け溝
９ａ，９ｂ 第１及び第２の弾性部材
４０ 駆動機構
Ａ 筋付け装置
Ａ１ ＣＰＵ
Ｃ 筋付けユニット
Ｃ３ 第３の部材
Ｃ６ ボールネジ
ＣＭ１ ステッピングモータ
ＣＵ 加圧力調整機構
Ｄ 処理部
Ｆ 画像形成装置

特開２００９−１６６９２８号公報

Claims (7)

1. 用紙に対して折り筋を付ける筋付け装置であって、
   用紙搬送方向と直交する方向に延び、断面凸状の凸刃が形成された第１の部材と、
   前記第１の部材と対向する位置に配置され、前記凸刃が用紙を挟んで嵌合可能な溝状の凹刃が形成された第２の部材と、
   前記第１及び第２の部材を相対的に当接、離間させ、所定位置に停止した用紙を両部材間に挟み込み、折り筋を付けさせる駆動手段と、
   筋付け処理される用紙の用紙情報を取得する用紙情報取得手段と、
   前記駆動手段の加圧力を調整する調整手段と、
   前記用紙情報取得手段によって取得した用紙情報に基づいて前記調整手段の加圧力を当該筋付けする用紙についての最適な加圧力に設定し、前記駆動手段を当該最適加圧力で駆動させる制御手段と、
   を備えていることを特徴とする筋付け装置。
2. 請求項１記載の筋付け装置であって、
   前記制御手段は、前記用紙情報取得手段によって取得された用紙情報と、予め記憶手段に記憶された用紙情報に対応した最適加圧力情報を照合し、処理対象の用紙の筋付けに最適な加圧力を決定すること
   を特徴とする請求項１記載の筋付け装置。
3. 請求項１又は２記載の筋付け装置であって、
   前記用紙情報は、用紙サイズ、用紙厚さ、用紙種類、及び用紙束の枚数の少なくとも１つを含むこと
   を特徴とする筋付け装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の筋付け装置であって、
   前記制御手段は、筋入れ処理を実行しない場合には、前記最適加圧力を０又は最低加圧力に設定すること
   を特徴とする筋付け装置。
5. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の筋付け装置であって、
   前記制御手段は、異常発生により筋付け処理が不能となった場合には、前記最適加圧力を０又は最低加圧力に設定すること
   を特徴とする筋付け装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の筋入れ装置であって、
   前記加圧力調整手段が、
   前記第１の部材の前記凸刃に対する背面側と、前記第２の部材と前記第１の部材の前記背面側で連結された第３の部材との間に配置され、両者を互いに離間する方向に弾性付勢する弾性部材と、
   前記第３の部材と前記第１の部材間の距離を変更し、前記弾性部材の弾性力を調整する調整手段と、
   を含むことを特徴とする筋付け装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の筋付け装置と、
   用紙に画像を形成する画像形成装置と、
   を備えていることを特徴とする画像形成システム。

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