JP2012144361A - シート折り装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な構成で、かつ装置を大型化することなく、湾曲経路を折りを行わない搬送経路と共有することを可能とし、多様な折りモードに対応させる。
【解決手段】用紙を搬送する搬送手段と、前記搬送手段の下流側に配置され、搬送される用紙をニップ部分で折る第５折りローラ２０７、第６折りローラ２０９と、前記湾曲の円弧中心１０６Ａとは異なる位置を回転中心３０３Ａとして回転し、搬送される用紙の先端部分を当接させて用紙を停止する第３ストッパ３０３と、第３ストッパ３０３と一体で設けられ、前記搬送手段で搬送される用紙先端を検知する用紙端検知手段と、第３ストッパ３０３で停止され、前記搬送経路上で湾曲形状をなした用紙に対して接離可能に構成し、この湾曲形状をなした用紙の折り目となる近傍に接触して前記２つの折りローラ対のニップ部分に当該用紙を導く第３撓み補助部材４０３と、を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、複写機、あるいは印刷機等の画像形成装置から排出された用紙を折り加工するシート折り装置に関し、より詳細には、３つ折り、Ｚ折りなどの多種類の用紙折り曲げ処理するシート折り装置および画像形成装置に関する。

従来、紙折り部の構成を簡単で、小型化を図るものとし、既存の折り目を崩すことも折り合わせにシワを生ずることもなく、比較的正確な紙折りを実現するために、紙を座屈させ、この座屈部を折りローラ対に巻き込むことにより、この紙に折り目を付ける紙処理装置が知られている。このような装置として、たとえば、紙の搬送方向に湾曲したガイド部材および湾曲経路の円弧と同一中心を回転中心とするストッパ部材を備えた構成が開示されている（特許文献１参照）。

また、ベルト部材に固定されたストッパ部材が折りを行う場合は、搬送経路側に突出し、折りを行わない場合は、搬送経路の裏側に退避することにより、折り時の経路と折りを行わない経路を共有している後処理装置が開示されている（たとえば、特許文献２参照）。

特開２００６−７６７７６号公報 特開２００３−９５４７８号公報

しかしながら、上記に示されるような特許文献１に開示されている技術にあっては、湾曲経路の円弧中心とストッパ部材の回転中心が同一のため、湾曲経路からストッパ部材を退避させることができず、用紙が湾曲経路に進入時は必ず折りを行わなければならず、折りモードの変化により、湾曲経路を折りを行わない搬送経路と共有することができないという問題点があった。また、特許文献２に開示されている技術にあっては、退避時のストッパの移動量が多くなるので、用紙処理における生産性に影響を及ぼしてしまうこと、また、多くの構成部品を有してしまう問題点があった。このように従来のシート折り装置にあっては、上記の理由により、装置を構成する部品が多くなることによるコスト高、および装置の大型化を招来させるという問題点があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、安価な構成で、かつ装置を大型化することなく、湾曲経路を折りを行わない搬送経路と共有することを可能とし、多様な折りモードに対応できるシート折り装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、湾曲状の搬送経路に折り対象の用紙を搬送する搬送手段と、前記搬送手段の下流側に配置され、前記搬送手段により搬送される用紙をニップ部分で折る折りローラ対と、前記湾曲をなす搬送経路の湾曲中心軸とは異なる位置を中心軸として回転し、前記搬送手段で搬送される用紙の先端部分を当接させて用紙を停止するストッパ部材と、前記ストッパ部材と一体で設けられ、前記搬送手段で搬送される用紙先端を検知する用紙先端検知手段と、前記ストッパ部材で停止され、前記搬送経路上で湾曲形状をなした用紙に対して接離可能に構成し、この湾曲形状をなした用紙の折り目となる近傍に接触して前記折りローラ対のニップ部分に当該用紙を導く用紙導入手段と、を備えることを特徴とする。

本発明は、ストッパ部材の回転中心と湾曲した紙搬送経路の円弧の中心を異なる位置に配置することにより、ストッパ部材の回転角を変更するのみにより、折り時のストッパ機能と折りを行わない場合の退避位置を両立することができ、湾曲搬送経路を折り時と折りを行わない場合で共有することが可能となるため、安価な構成において機械を大型化することなく、多様な折りモードに対応できる折り装置を提供するとこができるという効果を奏する。

図１は、複数の用紙折り部を有するシート折り装置の構成を示す説明図である。 図２−１は、図１のシート折り装置における折り動作（Ａ）〜（Ｃ）を示す説明図である。 図２−２は、図１のシート折り装置における折り動作（Ｄ）〜（Ｆ）を示す説明図である。 図３は、図２における用紙折り部１０ａの基本構成およびこの用紙折り部１０ａを含む用紙後処理装置のシステム構成を示す説明図である。 図４は、図３における用紙折り部１０ａのレイアウト構成を示す説明図である。 図５は、図２における用紙折り部３０の構成を示す説明図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるシート折り装置および画像形成装置の一実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、複数の用紙折り部を有するシート折り装置の構成を示す説明図である。この図１に示すシート折り装置５０は、用紙折りを行う機構が複数個所に設けられている。すなわち用紙折り部１０ａ，１０ｂ（図３参照）、および用紙折り部３０（図５参照）を有する構成である。

図１において、符号１０１は水平搬送路、符号１０２は第１ストッパ搬送路、符号１０３は第１中継搬送路、符号１０４は第２ストッパ搬送路、符号１０５は第２中継搬送路、符号１０６は第３ストッパ搬送路、符号１０７はスタッカー排紙搬送路である。

また、符号１１１は入口搬送ローラ、符号１１２は排紙搬送ローラ、符号１１３はスタッカー排紙搬送ローラ、符号２０１は第１折りローラ、符号２０２は第２折りローラ、符号２０３は第３折りローラ、符号２０４は第４折りローラ、符号２０８は搬送ローラ、符号２０７は第５折りローラ、符号２０９は第６折りローラ、符号３０１は第１ストッパ、符号３０２は第２ストッパ、符号３０３は第３ストッパ、符号４００は入口切替爪、符号４０１は第１撓み補助部材、符号４０２は第２撓み補助部材、符号４０３は第３撓み補助部材、符号５００はスタッカー部、符号５０１ａ，ｂは昇降トレイ、符号５０２は可動板である。

この図１に示すように構成されたシート折り装置５０の動作についてＺ折りを例にとり図２−１、図２−２を参照して用紙の流れを説明する。この例では、用紙折り部は３箇所あるため、第１撓み補助部材４０１、第２撓み補助部材４０２、第３撓み補助部材４０３を各折り部に備えている。以下に、Ｚ折り、二つ折り、外三つ折り、内三つ折りの各折り動作について説明する。

＜Ｚ折り＞
以下にＺ折りの動作について説明する。画像形成装置より受け入れた用紙は、入口切替爪４００によって第１ストッパ搬送路１０２へ案内される。第１ストッパ搬送路１０２内の第１ストッパ３０１に用紙先端を突き当てて撓ませ、第１折りローラ２０１と第２折りローラ２０２によって形成される第１ニップで１回目の折りを行う（図２−１（Ａ），（Ｂ）参照）。

１回目折りの撓み形成時には、第１撓み補助部材４０１を動作させ、用紙を折りローラ側に均一に撓ませる。１回目折り完了後、第１中継搬送路１０３から第２ストッパ搬送路１０４へ搬送され、第２ストッパ搬送路１０４内の第２ストッパ３０２に紙先端を突き当てて撓ませ、第３折りローラ２０３と第４折りローラ２０４によって形成される第２ニップで２回目の折りを行い（図２−１．２（Ｃ），(Ｄ)参照）、第２中継搬送路１０５にてＺ折り完了となる。

２回目折りの撓み形成時にも、１回目同様に第２撓み補助部材４０２を動作させる。折り完了後、第３ストッパ搬送路１０６を通り、排紙搬送ローラ１１２によって下流機へ搬送される（図２−１（Ｅ），(Ｆ）参照)。Ｚ折りモードでは、第３ストッパ３０３は使用しないため、第３ストッパ搬送路１０６から退避した位置にある。

＜二つ折り＞
以下に二つ折りの動作について説明する。画像形成装置６０より受け入れた用紙は、入口切替爪４００と第１撓み補助部材４０１によって、第１ストッパ搬送路１０２へは進入せずに、第１折りローラ２０１と第２折りローラ２０２によって形成される第１ニップを通過し、第１中継搬送路１０３を通って第２ストッパ搬送路１０４へ案内される。

第２ストッパ搬送路１０４内の第２ストッパ３０２に用紙先端を突き当てて撓ませ、第３折りローラ２０３と第４折りローラ２０４によって形成される第２ニップで２回目の折りを行い、第２中継搬送路１０５にて二つ折り完了となる。１回目折りの撓み形成時には、第２撓み補助部材４０２を動作させ、用紙を折りローラ側に均一に撓ませる。折り完了後、第３ストッパ搬送路１０６を通り、排紙搬送ローラ１１２によって下流機へ搬送される。二つ折りモードでは、第３ストッパ３０３は使用しないため、第３ストッパ搬送路１０６から退避した位置にある。

＜外三つ折り、内三つ折り＞
以下に外三つ折り、内三つ折りの動作について説明する。画像形成装置６０より受け入れた用紙は、入口切替爪４００と第１撓み補助部材４０１によって、第１ストッパ搬送路１０２へは進入せずに、第１折りローラ２０１と第２折りローラ２０２によって形成される第１ニップを通過し、第１中継搬送路１０３を通って第２ストッパ搬送１０４へ案内される。

第２ストッパ搬送路１０４内の第２ストッパ３０２に用紙先端を突き当てて撓ませ、第３折りローラ２０３と第４折りローラ２０４によって形成される第２ニップで１回目の折りを行い第２中継搬送路１０５にて１回目折り完了となる。１回目折り完了後、第３ストッパ搬送路１０６へ搬送され、第３ストッパ搬送路１０６内の第３ストッパ３０３に用紙先端を突き当てて撓ませ、第５折りローラ２０５と第６折りローラ２０６によって形成される第３ニップで２回目の折りを行い、スタッカー排紙搬送路１０７にて内三つ折り、外三つ折り完了となる。折り完了後、スタッカー排紙搬送ローラ１１３によってスタッカー部５００へ収納される。

図３は、図１における用紙折り部１０ａの基本構成およびこの用紙折り部１０ａを含む用紙後処理装置のシステム構成を示す説明図である。なお、この用紙折り部１０ａの基本構成は用紙折り部１０ｂについても同一構成であるので、ここでは用紙折り部１０ａについて図示し、説明する。

この図３において、符号１０ａは用紙折り部であり、後述するように、搬送ローラ対２０１，２０３、折りローラ対２０１，２０２、第１ストッパ搬送路１０２、用紙端検知センサ３００、第１ストッパ３０１、第１撓み補助部材４０１、などを備えている。また、符号２０は制御部、符号２１はストッパ駆動部、符号２２はドライバ、符号２３はローラ駆動部、符号２４はドライバ、符号５０はシート折り装置、符号６０は画像形成装置、符号６１はシステムコントローラ、符号６２はオペレーションパネルである。

図３において、用紙折り機能を有するシート折り装置５０と、複写機あるいはプリンタなどの画像形成装置６０とは、画像形成装置６０の排紙側とシート折り装置５０の用紙搬入口とは用紙４の受け渡しが可能な搬送機構を有して機械的に接続され、かつ相互に制御信号などのやり取りが可能なように電気的にも接続されている。また、用紙折り部１０ａは、画像形成装置６０から排紙される処理対象の用紙４を受け入れ、画像形成装置６０のオペレーションパネル６２を介してユーザの操作によって入力される用紙折りモードにしたがって所定の用紙折り処理を行う。

また、制御部２０は、何れも不図示であるが、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを含むマイクロコンピュータシステムで構成され、画像形成装置６０のシステムコントローラ６１からの制御信号を受け、ＣＰＵがＲＯＭに格納されている制御プログラムにしたがい本装置各部を制御する。ストッパ駆動部２１は、ステッピングモータを駆動源とし、各ストッパを用紙サイズや折り位置により位置を決めるよう動作させる。ドライバ２２は、制御部２０からの制御信号にしたがってストッパ駆動部２１を駆動する。ローラ駆動部２３は、ＤＣブラシレスモータあるいはステッピングモータを駆動源とし、折りローラ対２０１、２０２、搬送ローラ対２０１、２０３を駆動する。ドライバ２４は、制御部２０からの制御信号にしたがってローラ駆動部２３を駆動する。撓み補助部材駆動部２５は、ソレノイドあるいはステッピングモータを駆動源とし、制御部２０からの制御信号にしたがって撓み補助部材４０１を動作させる。

また、システムコントローラ６１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ（何れも不図示）などを含むマイクロコンピュータシステムで構成され、たとえば、電子写真プロセスによる画像形成、給紙搬送など画像形成に必要な各部を制御したり、外部装置、周辺機器（ここではシート折り装置５０など）と制御信号を相互通信する。また、オペレーションパネル６２は、ユーザによる各種入力を受け付けるキー、ボタン（ソフトキーを含む）など、および装置の状態、入力設定、モード設定状態などを表示するための液晶パネルなどを備えている。

つぎに、用紙折り部１０ａの構成、動作について説明する。図４は、図３における用紙折り部１０ａのレイアウト構成を示す説明図である。以下に用紙折り部１０ａによる用紙折りの基本動作について説明する。駆動側と従動側からなる折りローラ対２０１、２０２と、駆動側と隣接する搬送ローラ対２０１、２０３により用紙４が搬送される。第１ストッパ搬送路１０２には用紙先端が通過したことを検知する用紙端検知センサ３００が第１ストッパ３０１に設けられている。用紙端検知センサ３００は、たとえば、ＬＥＤ発光素子と受光素子とを一体に組み合わせた反射型の光センサを用いる。用紙は用紙端検知センサ３００を通過した後、第１ストッパ搬送路１０２を遮断する第１ストッパ３０１に当接する。この当接後も搬送ローラ対２０１、２０３は、図の矢印方向に回転して用紙４を送ることにより、用紙４は折りローラ対２０１、２０２のニップ付近で撓み始める。

続いて、制御部２０は、用紙端検知センサ３００による検知信号をトリガに規定のタイミングで用紙４を押すように搬送ローラ対２０１、２０３、折りローラ対２０１、２０２をドライバ２４を介して制御して折りローラ対２０１、２０２のニップ側に用紙４を押し込む。この直後、制御部２０は、撓み補助部材駆動部２５を制御して第１撓み補助部材４０１を折りローラ対２０１、２０２のニップ側に移動させる動作を行う（図３の状態）。用紙４が折りローラ対２０１、２０２のニップに押し込まれた後、制御部２０は、撓み補助部材駆動部２５を制御して元の位置（図４の状態）に戻るよう第１撓み補助部材４０１を動作させる。

第１ストッパ３０１は、この実施の形態において、円弧状の第１ストッパ搬送路１０２に対し、円弧の中心付近に軸３０１ａを持ち、軸３０１ａを中心に可動する。制御部２０は、第１ストッパ３０１の当接タイミングについて、用紙端検知センサ３００と第１ストッパ３０１間の搬送距離と、線速（用紙搬送速度）から算出する。用紙端検知センサ３００は、その検知部３００ａを第１ストッパ搬送路１０２側に向けた姿勢で第１ストッパ３０１に取り付けられており、検知部３００ａから第１ストッパ３０１の用紙当接面までの距離Ｌは常に一定に保たれている。

図５は、図２における用紙折り部３０の構成を示す説明図である。なお、この用紙折り部３０についても前述した図３に示した用紙折り部１０ａと同様の制御系が接続されている。この図５に示す用紙折り部３０について以下に説明する。

用紙折り部３０は、湾曲状の搬送経路に折り対象の用紙を搬送する搬送手段と、搬送手段の下流側に配置され、搬送される用紙をニップ部分で折る第５折りローラ２０７、第６折りローラ２０９と、前記湾曲の円弧中心１０６Ａとは異なる位置を回転中心３０３Ａとして回転し、搬送される用紙の先端部分を当接させて用紙を停止する第３ストッパ３０３と、第３ストッパ３０３と一体で設けられ、搬送手段で搬送される用紙先端を検知する用紙端検知手段と、第３ストッパ３０３で停止され、搬送経路上で湾曲形状をなした用紙に対して接離可能に構成し、この湾曲形状をなした用紙の折り目となる近傍に接触して前記２つの折りローラ対のニップ部分に当該用紙を導く第３撓み補助部材４０３と、を備える。

前述するように第３ストッパ搬送路１０６は、Ｚ折り、二つ折りモードでは第５折りローラ２０５と第６折りローラ２０６による折り動作は行わず、排紙搬送ローラ１１２によって下流機へ搬送しなければならないため、第３ストッパ搬送路１０６の円弧中心１０６Ａとは異なる位置（本用紙折り部３０の場合は上方向となる）に第３ストッパ３０３の回転中心３０３Ａを配置し、第３ストッパ３０３を退避位置３０３ａに移動することにより、第３ストッパ搬送路１０６を開放する。

外三つ折り、内三つ折りモードでは、第５折りローラ２０５と第６折りローラ２０６による折りを行うため、折り位置に対応した３０３ｂ〜３０３ｃに回転し、折り時のストッパの役割を果たす。

図５において、符号３０４は第３ストッパ３０３に設けられた検知板、符号３０５は検知板３０４を検知するホームポジションセンサである、このホームポジションセンサ３０５は複数個所に配置され、第３ストッパ３０３の待機位置を任意の位置に停止させることが可能になっている。たとえば、折り頻度の高い折りモードのＺ折りの場合、第３ストッパ３０３のホームポジションを第３ストッパ３０３に設けられた検知板３０４をホームポジションセンサ３０５ａで検出する退避位置３０３ａにすることにより、第３ストッパ３０３に対する省電力化を行う。

また、ユーザの使用形態に応じ、Ｚ折り、二つ折りモードの使用頻度が高い場合は、ホームポジションセンサを符号３０５ａに示す位置とし、他方、外三つ折り、内三つ折りモードの動作頻度が高い場合は、ホームポジションセンサを符号３０５ｂで示す位置となるように、たとえば画像形成装置６０上のオペレーションパネル６２等により選択することができるようにし、第３ストッパ３０３に対する省電力化を行う。

したがって、以上説明してきたこの実施の形態にかかるシート折り装置によれば、図５に示すように、ストッパ部材（第３ストッパ３０３）の回転中心（回転中心３０３Ａ）と湾曲した紙搬送経路（第３ストッパ搬送路１０６）の円弧の中心（円弧中心１０６Ａ）を異なる位置に配置することにより、ストッパ部材（第３ストッパ３０３）の回転角を変更するのみにより、折り時のストッパ機能と折り動作を行わない場合の退避位置を両立することができ、湾曲搬送経路を折り時と折り動作を行わない場合で共有することが可能となるため、安価な構成において機械を大型化することなく、多様な折りモードに対応できる折り装置を提供するとこができる。

また、ストッパ部材（第３ストッパ３０３）のホームポジションを使用頻度の高い折りモード時の位置に設定することにより、折り機に対する省電力化に貢献することができる。

また、ストッパ部材（第３ストッパ３０３）のホームポジションをストッパ位置と退避位置とを選択可能とすることにより、さらにユーザの使用形態に対応した折り機に対する省電力化に貢献することができる。

以上のように、本発明にかかるシート折り装置および画像形成装置は、複写機やプリンタなどから排紙された用紙を所定の折りに仕上げるシート折り装置に有用であり、特に、折り時のストッパ機能と折りを行わない場合の退避位置を両立する装置に適している。

１０ａ，１０ｂ，３０ 用紙折り部
２０ 制御部
２１ ストッパ駆動部
２３ ローラ駆動部
２５ 撓み補助部材駆動部
５０ シート折り装置
６０ 画像形成装置
６１ システムコントローラ
６２ オペレーションパネル
１０２ 第１ストッパ搬送路
１０４ 第２ストッパ搬送路
１０６ 第３ストッパ搬送路
１０６Ａ 円弧中心
２０７ 第５折りローラ
２０９ 第６折りローラ
３００ 用紙端検知センサ
３０１ 第１ストッパ
３０２ 第２ストッパ
３０３ 第３ストッパ
３０３Ａ 回転中心
３０５ａ，３０５ｂ ホームポジションセンサ
４０１，４０２，４０３ 撓み補助部材

Claims (4)

1. 湾曲状の搬送経路に折り対象の用紙を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段の下流側に配置され、前記搬送手段により搬送される用紙をニップ部分で折る折りローラ対と、
   前記湾曲をなす搬送経路の湾曲中心軸とは異なる位置を中心軸として回転し、前記搬送手段で搬送される用紙の先端部分を当接させて用紙を停止するストッパ部材と、
   前記ストッパ部材と一体で設けられ、前記搬送手段で搬送される用紙先端を検知する用紙先端検知手段と、
   前記ストッパ部材で停止され、前記搬送経路上で湾曲形状をなした用紙に対して接離可能に構成し、この湾曲形状をなした用紙の折り目となる近傍に接触して前記折りローラ対のニップ部分に当該用紙を導く用紙導入手段と、
   を備えることを特徴とするシート折り装置。
2. さらに、前記ストッパ部材の待機時の停止位置を検知する待機位置検知手段を備え、
   前記待機位置検知手段は、使用頻度の高い折りモード時に対応した待機位置に設定されることを特徴とする請求項１に記載のシート折り装置。
3. さらに、前記待機位置検知手段は複数個所に配置され、
   前記待機位置検知手段による前記ストッパ部材の停止位置を選択する選択手段を備えることを特徴とする請求項２に記載のシート折り装置。
4. 請求項１，２または３に記載のシート折り装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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