JP3824985B2 - Paper folding device, paper processing device, and image forming system - Google Patents

Paper folding device, paper processing device, and image forming system Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成済みの用紙(記録媒体)に対して折り処理を行う用紙折り装置、用紙に対して前記用紙折り装置による折り処理を含む所定の処理を行って排紙する用紙処理装置、およびこの用紙処理装置と複写機、プリンタ、印刷機等の画像形成装置とが一体もしくは別体に構成された画像形成システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機、プリンタ等の画像出力装置の下流側に配置され、出力される記録紙(用紙−記録媒体)に綴じ、穴あけなどの後処理を行う後処理装置は広く知られている。昨今その機能は多機能化され、従来の端面綴じに加えて中綴じ処理や中折り処理も可能としたのもが提案されている。
【0003】
従来、この種のシート処理装置では、中綴じ製本の折り手段として中央を綴じられた用紙束の綴じ部を用紙束の紙面に対して略垂直な方向に折りプレートにより押出し、用紙束を含む折りプレートの移動方向に設けた折りローラ対を通過させることによりシート束の半折り(中折り)を行っている。このような中綴じ中折り製本においては、折りローラによる折り位置と綴じ位置が正確に一致していることが重要となる。すなわち、折りローラによる折り位置と綴じ位置が正確に一致していれば、見栄えもよく、また、ページをめくったときの見開き具合も非常によくなる。したがって、前記折り位置と綴じ位置の一致がユーザの強い要望でもある。
【0004】
このような要望に応えて例えば特開平10−279177号公報記載の発明が提案されている。この発明は、用紙束を折りローラ対に通過させて折り癖をつける際に、前記折りローラが離反して生じる隙間の中央位置が常に接触時における共通接線位置と一致するように、一方の折りローラの移動に追従して他方の折りローラを相反する方向に移動させるようにしたものである。この移動は、一端部に前記折りローラがそれぞれ支持され、他端部を回動軸心として回動する一対のスイングアームと、前記回動軸の軸心間に設けられ、前記一方のスイングアームの回動に応じて他方のスイングアームを相反する方向にギヤ等の連結手段を用いて同一角度回動させることにより行われる。これにより、用紙束折り位置に対し、一対の折りローラは折り中心に対し対称的に変位しつつ加圧するため、用紙束が折りローラ対を通過する際に折り位置がずれることなく折り位置と綴じ位置を一致させることができるようになっている。
【0005】
また、特開2000−143088号公報に開示された発明も知られている。この発明は、シート束の最外層シートと内層のシートとの相対移動によるシートずれを防止し、皺や破れ等のシート損傷の発生がなく、整然とした折り処理されたシート束を得るようにすることを意図したもので、シート束の折り目部に当接する突き出し板の先端部は、駆動手段により、折りローラの圧接位置を通過する最大挿入位置まで移動して、シート束の折り目部を押し込み、折りローラは、突き出し板の先端部が最大挿入位置に到達するまでは回転を停止した状態を保持し、突き出し板の先端部が最大挿入位置に到達したとき、回転を開始するようになっている。
【0006】
【特許文献1】
特開平10−279177号公報
【0007】
【特許文献2】
特開2000−143088号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
このように特開平10−279177号公報開示の技術では、用紙束が折りローラ対を通過する際に折り位置がずれることなく折り位置と綴じ位置を一致させることができるが、一方のスイングアームの回動に応じて他方のスイングアームを相反する方向に回動する手段として、前記回動軸心間にギヤ等の連結手段を用いている。一般的には用紙束に強い折りぐせを施すには、折りローラの加圧力をそれに応じて高い加圧力に設定する必要がある。しかし、前記回動軸心間にギヤ等の連結手段を用いて折りローラを変位させるには強度的に限界があるため、折りローラの加圧力も比較的低く設定しなくてはならない。そのため、折りぐせを施すことができる範囲に限界が生じる。このような折りぐせの弱さは中綴じ製本された冊子において、見栄えの低下や、積載トレイ上において崩れなどが発生しやすく、ユーザにとって望まれないものである。
【0009】
また、一般に用紙束が厚くなってゆくに従って、中折りの際の折りローラ対のニップ間隔が広くなり、折りプレートを正確にニップ間隔の中央に保持して押し込むことが難しくなる。加えて、この機構では、用紙のない状態で中折り動作を実行した際に折りローラ対のニップ近傍と折りプレートが干渉し、機構に無理な力がかかる場合がある。これらの解消のために折りプレートの最大押し込み位置を折りローラのニップの手前までに制限する方法もあるが、例えば用紙中央部の折られる周辺に画像が形成されトナーが用紙上に乗っているような場合、用紙束の外側と内側での用紙間の摩擦力が折りローラと用紙間の摩擦力よりも低くなる場合があり、このような場合には、用紙束の外側と内側に滑りが発生し、用紙束が十分に折りローラ対のニップに噛み込まれなかったり、スティプル部の用紙に破れが発生したりすることがある。
【0010】
一方、特開2000−143088号公報開示の技術では、突き出し板の先端部は、折りローラの圧接位置を通過する最大挿入位置まで移動して、シート束の折り目部を押し込むが、折りローラは突き出し板の先端部が最大挿入位置に到達するまでは回転を停止した状態を保持し、突き出し板の先端部が最大挿入位置に到達したとき、回転を開始するようになっている。すなわち、この発明は折りローラの回転開始タイミングを設定するもので、均等な折りぐせを付けることまでは意図していない。また、そのため、用紙束が折りローラのニップ位置を通過する際、折りローラは回転しておらず、摩擦による影響が排除されていないことから、折りローラのニップ部への確実な噛み込みが保証されているとは言い難い。
【0011】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、用紙束を確実に噛み込み、折りプレートによる折り込み位置に関して対称に綺麗に折ることができるとともに、簡便な機構で確実な中折りを可能とし、より小型で高品質な中綴じ製本処理が可能な折り装置、用紙処理装置および画像形成システムを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第1の手段は、折りプレートを用紙あるいは用紙束の用紙面に対してほぼ垂直な方向から当接させて折りローラ対のニップに押し込んで用紙を折る用紙折り装置において、一端で揺動自在に支持され、他端で互いに近接する方向に弾性付勢された一対のアームと、前記1つのアームにそれぞれ回転自在に支持された折りローラと、前記折りローラと同軸に設けられたガイドコロと、前記一対のガイドコロの間に配置され、前記折りプレートの進出後退動作に連動して進出後退動作を行う折りプレートの進退ガイドとを備え、前記折りプレートの進出後退方向に延長した面に関して前記折りローラがほぼ対称に移動するように前記折りローラが前記アームに支持されていることを特徴とする。
【0013】
このように構成すると、折り目の位置を規定し、折り目を付けさせるための折りプレートと連動して移動する進退ガイドに対して折りローラが対称に移動するので、折り目に対して均等な力が加わり、精度のよい中折りが可能になる。
【0014】
第2の手段は、前記進退ガイドのガイド位置および方向を規制する規制手段を備えていることを特徴とする。
【0015】
このように構成すると、進退ガイドのガイド位置及び方向が規制されるので、進退ガイドは所定の位置からずれることなく移動することが可能で、これにより、折りプレートの移動の対称性が精度よく保持できる。
【0016】
第3の手段は、第2の手段において、前記規制手段が、中央長手方向に沿って前記進退ガイドの移動距離に対応した長さ穿設されたガイド溝および前記ガイド溝に挿入されたガイドピンと、前記折りローラ対の軸方向と平行に設けられ、前記進退ガイドの前記ガイド溝を挟んだ両端に当接する一対のガイドコロとからなることを特徴とする。
【0017】
このようにガイド溝とガイドピンとガイドコロという機械的に簡単な構成で規制手段を構成することができる。
【0018】
第4の手段は、第1の手段において、前記折りプレートの先端が前記折りローラ対のニップ近傍まで押し込まれた際、前記折りローラのニップが離間するように前記進退ガイドの前記ガイドコロの当接面にカムが形成されていることを特徴とする。
【0019】
このようにカムを形成すると、カム形状に沿って折りローラを対称に離間させることができる。
【0020】
第5の手段は、第4の手段において、折りプレートが前記折りローラ対のニップ間に進入したときに少なくとも前記折りプレートの前記ニップ部への進入部の厚さよりも大寸になるように前記カムの形状が設定されていることを特徴とする。
【0021】
これにより、折りプレートの先端部と折りローラのニップ部の干渉が生じないようにして、用紙束のニップ部への進入を容易にし、折り皺などがよらずに綺麗な折り目を形成することができる。
【0022】
第6の手段は、第1の手段において、前記折りプレートが前記進退ガイドに一体に設けられていることを特徴とする。
【0023】
折りプレートを進退ガイドに一体に設けると、確実な連動動作が可能になり、両者の相対的な位置がずれることはない。
【0024】
第7の手段は、用紙束の中央部を綴じる綴じ手段と、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の折り装置とを備えていることを特徴とする。
【0025】
このように構成すると、綴じ位置で確実に2つに折り込むことができ、綺麗な折り目の製本が可能になる。
【0026】
第8の手段は、第6の手段に係る用紙処理装置と、用紙に対して可視画像を形成する画像形成装置とが一体または別体に構成されていることを特徴とする。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0028】
1.機械的構成
1.1 全体構成
図1は本発明の実施形態に係る用紙処理装置としての用紙後処理装置と画像形成装置とからなる画像形成システムのシステム構成を示す図であり、図では、用紙後処理装置の全体と画像形成装置の一部を示している。
【0029】
図1において、用紙後処理装置PDは、画像形成装置PRの側部に取付けられており、画像形成装置PRの搬出口95から排出された記録媒体、ここでは用紙は用紙後処理装置PDの搬入口18に導かれる。前記用紙は、1枚の用紙に後処理を施す後処理手段(この実施形態では穿孔手段としてのパンチユニット100)を有する搬送路Aを通り、上トレイ201へ導く搬送路B、シフトトレイ202へ導く搬送路C、整合およびスティプル綴じ等を行う処理トレイF(以下スティプル処理トレイとも称する)へ導く搬送路Dへ、それぞれ分岐爪15および分岐爪16によって振り分けられるように構成されている。
【0030】
搬送路AおよびDを経てスティプル処理トレイFへ導かれ、スティプル処理トレイFで整合およびスティプル等を施された用紙は、偏向手段である分岐ガイド板54と可動ガイド55により、シフトトレイ202へ導く搬送路C、折り等を施す処理トレイG(以下、中折り処理トレイとも称する)へ振り分けられるように構成され、中折り処理トレイGで折り等を施された用紙は搬送路Hを通り下トレイ203へ導かれる。また、搬送路D内には分岐爪17が配置され、図示しない低荷重バネにより図の状態に保持されており、用紙後端がこれを通過した後、搬送ローラ9、10、スティプル排紙ローラ11の内少なくとも搬送ローラ9を逆転し、さらにプレスタックローラ8を逆転させて用紙後端を用紙収容部Eへ導いて滞留させ、次用紙が搬送されてきた際に少なくとも搬送ローラ9およびプレスタックローラ8を正転させて前用紙を次用紙と重ね合せて搬送することが可能なように構成されている。この動作を繰り返すことによって2枚以上の用紙を重ね合せて搬送することも可能である。
【0031】
搬送路B、搬送路Cおよび搬送路Dの上流で各々に対し共通な搬送路Aには、画像形成装置から受け入れる用紙を検出する入口センサ301、その下流に入口ローラ1、パンチユニット100、パンチかすホッパ101、搬送ローラ2、分岐爪15および分岐爪16が順次配置されている。分岐爪15、分岐爪16は図示しないバネにより図1の状態に保持されており、図示しないソレノイドをONすることにより、分岐爪15は上方に、分岐爪16は下方に、各々回動することによって、搬送路B、搬送路C、搬送路Dへ用紙を振り分ける。なお、符号101aはパンチかすの受入口を示す。
【0032】
搬送路Bへ用紙を導く場合は、分岐爪15は図1の状態で前記ソレノイドはOFF、搬送路Cへ用紙を導く場合は、図1の状態から前記ソレノイドをONすることにより、分岐爪15は上方に、分岐爪16は下方にそれぞれ回動した状態となり、搬送路Dへ用紙を導く場合は、分岐爪16は図1の状態で前記ソレノイドはOFF、分岐爪15は図1の状態から前記ソレノイドをONすることにより、上方に回動した状態となる。
【0033】
この用紙後処理装置では、用紙に対して、穴明け(パンチユニット100)、用紙揃え+端部綴じ(ジョガーフェンス53、端面綴じスティプラS1)、用紙揃え+中綴じ(ジョガーフェンス53、中綴じスティプラS2)、用紙の仕分け(シフトトレイ202)、中折り(折りプレート74、折りローラ81,82)などの各処理を行うことができる。
【0034】
1.2シフトトレイ部
この用紙後処理装置PDの最下流部に位置するシフトトレイ排紙部Iは、シフト排紙ローラ6と、戻しコロ13と、紙面検知センサ330と、シフトトレイ202と、図2に示すシフト機構Jと、図3に示すシフトトレイ昇降機構Kとにより構成される。なお、図2はシフト機構Jの詳細を示す要部を拡大した斜視図、図3はシフトトレイ昇降機構Kの要部を拡大した斜視図である。
【0035】
図1および図3において、符号13はシフト排紙ローラ6から排出された用紙と接して前記用紙の後端を図2に示すエンドフェンス32に突き当てて揃えるためのスポンジ製のコロを示す。この戻しコロ13は、シフト排紙ローラ6の回転力で回転するようになっている。戻しコロ13の近傍にはトレイ上昇リミットスイッチ333が設けられており、シフトトレイ202が上昇して戻しコロ13を押し上げると、前記トレイ上昇リミットスイッチ333がオンしてトレイ昇降モータ168が停止する。これによりシフトトレイ202のオーバーランが防止される。また、戻しコロ13の近傍には、図1に示すように、シフトトレイ202上に排紙された用紙もしくは用紙束の紙面位置を検知する紙面位置検知手段としての紙面検知センサ330が設けられている。
【0036】
図1に詳細には図示していないが、紙面検知センサ330は、図3に示す紙面検知レバー30と、紙面検知センサ(スティプル用)330aと紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bとから構成されている。紙面検知レバー30は、レバーの軸部を中心に回動可能に設けられ、シフトトレイ202に積載された用紙の後端上面に接触する接触部30aと扇形の遮蔽部30bとを備えている。上方に位置する紙面検知センサ(スティプル用)330aは主にスティプル排紙制御に用いられ、紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bは主にシフト排紙制御に用いられる。
【0037】
本実施形態では、紙面検知センサ(スティプル用)330aおよび紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bは、遮蔽部30bによって遮られたときにオンするようになっている。したがって、シフトトレイ202が上昇して紙面検知レバー30の接触部30aが上方に回動すると、紙面検知センサ(スティプル用)330aがオフし、さらに回動すると紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bがオンする。用紙の積載量が所定の高さに達したことが紙面検知センサ(スティプル用)330aと紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bによって検知されると、シフトトレイ202はトレイ昇降モータ168の駆動により所定量下降する。これにより、シフトトレイ202の紙面位置は略一定に保たれる。
【0038】
1.2.1 シフトトレイの昇降機構
シフトトレイ202の昇降機構について詳細に説明する。
【0039】
図3に示すようにシフトトレイ202は、駆動ユニットLにより駆動軸21が駆動されることにより昇降する。駆動軸21と従動軸22との間にはタイミングベルト23がタイミングプーリを介してテンションをもって掛けられ、このタイミングベルト23にシフトトレイ202を支持する側板24が固定されている。このように構成することにより、シフトトレイ202を含むユニットが昇降可能にタイミングベルト23に吊り下げられている。
【0040】
駆動ユニットLは、トレイ昇降モータ168とウォームギア25とから構成され、駆動源としての正逆転可能なトレイ昇降モータ168で発生した動力が、ウォームギヤ25を介して駆動軸21に固定されたギヤ列の最終ギヤに伝達され、シフトトレイ202を上下方向に移動させるるようになっている。動力伝達系統がウォームギヤ25を介しているため、シフトトレイ202を一定位置に保持することができ、このギア構成により、シフトトレイ202の不意の落下事故等を防止することが可能となっている。
【0041】
シフトトレイ202の側板24には、遮蔽板24aが一体に形成され、下方には積載用紙の満載を検出する満杯検知センサ334と下限位置を検出する下限センサ335が配置されており、遮蔽板24aによって満杯検知センサ334と下限センサ335とがオン・オフされるようになっている。満杯検知センサ334と下限センサ335はフォトセンサであり、遮蔽板24aによって遮られたときにオンするようになっている。なお、図3において、シフト排紙ローラ6は省略している。
【0042】
シフトトレイ202の揺動(シフト)機構は図2に示すように、シフトモータ169とシフトカム31とからなり、シフトモータ169を駆動源としてシフトカム31を回転させることにより、シフトトレイ202は用紙排紙方向と直交する方向に往復動する。シフトカム31には回転軸中心から一定量離れた位置にピン31aが立てられ、そのピン31aの他端部がエンドフェンス32の係合部材32aの長孔部32bに遊嵌されている。係合部材32aはエンドフェンス32の背面(シフトトレイ202が位置しない側の面)に固定され、前記シフトカム31のピン31aの回動位置に応じて、用紙排紙方向と直交する方向に往復動し、これにともなってシフトトレイ202も用紙排紙方向と直交する方向に移動する。シフトトレイ202は図1において手前側と奥側の2つの位置で停止し(図2のシフトカム31の拡大図に対応)、その停止制御はシフトカム31の切り欠きをシフトセンサ336により検出し、この検出信号に基づいてシフトモータ169をON、OFF制御することにより行われる。
【0043】
エンドフェンス32の前面側には、前記シフトトレイ202の案内用の突条32cが設けられ、シフトトレイ202の後端部がこの突条32cに上下動自在に遊嵌され、これにより、シフトトレイ202は上下動可能かつ用紙搬送方向と直交する方向に往復動可能にエンドフェンス32に支持される。なお、エンドフェンス32はシフトトレイ202上の積載紙の後端をガイドし、後端を揃える機能を有する。
【0044】
1.2.2 排紙部
図4はシフトトレイ202への排紙部の構造を示す斜視図である。
【0045】
図1および図4において、シフト排紙ローラ6は、駆動ローラ6aと従動ローラ6bを有し、従動ローラ6bは用紙排出方向上流側を支持され、上下方向に揺動自在設けられた開閉ガイド板33の自由端部に回転自在に支持されている。従動ローラ6bは自重または付勢力により駆動ローラ6aに当接し、用紙は両ローラ6a,6b間に挟持されて排出される。綴じ処理された用紙束が排出される時は、開閉ガイド板33が上方に引き上げられ、所定のタイミングで戻されるようになっており、このタイミングはシフト排紙センサ303の検知信号に基づいて決定される。その停止位置は排紙ガイド板開閉センサ331の検知信号に基づいて決定され、排紙ガイド板開閉モータ167により駆動される。なお、排紙ガイド板開閉モータ167は排紙ガイド板開閉リミットスイッチ332のオンオフにより駆動制御される。
【0046】
1.3 スティプル処理トレイ
1.3.1 スティプル処理トレイの全体構成
スティプル処理を施すスティプル処理トレイFの構成を詳細に説明する。
【0047】
図5はこのスティプル処理トレイFを用紙搬送面に垂直な方向から見た平面図、図6はスティプル処理トレイFとその駆動機構を示す斜視図、図7は用紙束の放出機構を示す斜視図である。まず、図6に示すように、スティプル排紙ローラ11によってスティプル処理トレイFへ導かれた用紙は、スティプル処理トレイF上に順次積載される。この場合、用紙ごとに叩きコロ12で縦方向(用紙搬送方向)の整合が行われ、ジョガーフェンス53によって横方向(用紙搬送方向と直交する方向−用紙幅方向とも称す)の整合が行われる。ジョブの切れ目、すなわち、用紙束の最終紙から次の用紙束先頭紙までの間で、制御装置(図16参照)からのスティプル信号により端面綴じスティプラS1が駆動され、綴じ処理が行われる。綴じ処理が行われた用紙束は、ただちに放出爪52aが突設された放出ベルト52によりシフト排紙ローラ6へ送られ、受取り位置にセットされているシフトトレイ202に排出される。
【0048】
1.3.2 用紙放出機構
放出爪52aは、図7に示すように、放出ベルトHPセンサ311によりそのホームポジションが検知されるようになっており、この放出ベルトHPセンサ311は放出ベルト52に設けられた放出爪52aによりオン・オフする。この放出ベルト52の外周上には対向する位置に2つの放出爪52aが配置され、スティプル処理トレイFに収容された用紙束を交互に移動搬送する。また必要に応じて放出ベルト52を逆回転し、これから用紙束を移動するように待機している放出爪52aと対向側の放出爪52a’の背面でスティプル処理トレイFに収容された用紙束の搬送方向先端を揃えるようにすることもできる。したがって、この放出爪52aは用紙束の用紙搬送方向の揃え手段としても機能する。
【0049】
また、図5に示すように、放出モータ157により駆動される放出ベルト52の駆動軸には、用紙幅方向の整合中心に放出ベルト52とその駆動プーリ62とが配置され、駆動プーリ62に対して対称に放出ローラ56が配置、固定されている。さらに、これらの放出ローラ56の周速は放出ベルト52の周速より速くなるように設定されている。
【0050】
1.3.3 処理機構
図6に示すように、叩きコロ12は支点12aを中心に叩きSOL(ソレノイド)170によって振り子運動を与えられ、スティプル処理トレイFへ送り込まれた用紙に間欠的に作用して用紙を後端フェンス51に突き当てる。なお、叩きコロ12は反時計回りに回転する。
【0051】
ジョガーフェンス53は、正逆転可能なジョガーモータ158によりタイミングベルトを介して駆動され、用紙幅方向に往復移動する。
【0052】
端面綴じスティプラS1は、図8のステイプラS1を移動機構とともに示す斜視図から分かるように、正逆転可能なスティプラ移動モータ159によりタイミングベルトを介して駆動され、用紙端部の所定位置を綴じるために用紙幅方向に移動する。その移動範囲の一側端には、端面綴じスティプラS1のホームポジションを検出するスティプラ移動HPセンサ312が設けられており、用紙幅方向の綴じ位置は、前記ホームポジションからの端面綴じスティプラS1移動量により制御される。端面綴じスティプラS1は、図9の斜視図に示すように針の打ち込み角度を用紙端部と平行あるいは斜めに変更できるように、さらには、前記ホームポジション位置でスティプラS1の綴じ機構部だけを所定角度斜めに回転させ、スティプル針の交換が容易にできるように構成されている。スティプラS1は斜めモータ160によって斜め回転し、針交換位置センサ313によって所定の斜めの角度に、あるいは、前記針の交換位置まで達したことが検出されると、斜めモータ160は停止する。斜め打ちが終了し、あるいは針交換が終了すると、元の位置まで回転して次のスティプルに備える。
【0053】
中綴じスティプラS2は図1および図5に示すように、後端フェンス51から中綴じスティプラS2の針打ち位置までの距離が、中綴じ可能な最大用紙サイズの搬送方向長の半分に相当する距離以上となるように配置され、かつ、用紙幅方向の整合中心に対して対称に2つ配置され、ステー63に固定されている。中綴じスティプラS2自体は公知の構成なので、ここでは詳細についての説明は省略するが、中綴じを行う場合、ジョガーフェンス53で用紙の搬送方向に直交する方向が整合され、後端フェンス51と叩きコロ12用紙の搬送方向が整合された後、放出ベルト52を駆動して放出爪52で用紙束の後端部を持ち上げ、中綴じスティプラS2の綴じ位置に用紙束の搬送方向の中央部が位置するようにし、この位置で停止して、綴じ動作を実行させる。そして、綴じられた用紙束は、中折り処理トレイG側に搬送され、中折りされる。詳細は後述する。
【0054】
なお、図中符号64aは前側板、64bは後側板であり、符号310はスティプル処理トレイF上の用紙の有無を検出する紙有無センサである。
【0055】
1.4 用紙束偏向機構
前記スティプル処理トレイFで中綴じが行われた用紙束は用紙の中央部で中折りされる。この中折りは中折り処理トレイGで行われる。そのためには、綴じた用紙束を中折り処理トレイGに搬送する必要がある。この実施形態では、スティプル処理トレイFの搬送方向最下流側に、用紙束偏向手段が設けられ、中折り処理トレイG側に用紙束を搬送する。
【0056】
用紙束偏向機構は、図1および図15のスティプル処理トレイFと中折り処理トレイG部分の拡大図に示すように分岐ガイド板54と可動ガイド55とからなる。分岐ガイド板54は図10ないし図12の動作説明図に示すように支点54aを中心に上下方向に揺動自在に設けられ、その下流側に回転自在な加圧コロ57が設けられ、スプリング58により放出ローラ56側に加圧される。また、分岐ガイド板54の位置は、束分岐駆動モータ161より駆動力を得て回転するカム61のカム面61aとの当接位置によって規定される。
【0057】
可動ガイド55は放出ローラ56の回転軸に揺動自在に支持され、可動ガイド55の一端(分岐ガイド板54とは反対側の端部)には連結部60aで回動自在に連結されたリンクアーム60が設けられている。リンクアーム60は図5に示す前側板64aに固定された軸と長孔部60bでされており、これにより可動ガイド55の揺動範囲は規制される。また、スプリング59により下方に付勢されることによって図10の位置に保持される。さらに、束分岐駆動モータ161より駆動を得て回転するカム61のカム面61bによりリンクアーム60が押されると、連結されている可動ガイド55は上方へ回動する。束分岐ガイドHPセンサ315はカム61の遮蔽部61cを検知してカム61のホームポジションを検知する。これにより、カム61はそのホームポジションを基準として束分岐駆動モータ161の駆動パルスをカウントすることにより、停止位置の制御が行われる。
【0058】
図10は、カム61がホームポジションに位置した時の分岐ガイド板54と可動ガイド55の位置関係を示す動作説明図である。可動ガイド55のガイド面55aはシフト排紙ローラ6への経路において、用紙をガイドする機能を有する。図11は、カム61が回転することにより、分岐ガイド板54が支点54aを中心として図において反時計方向(下方)へ回動し、加圧コロ57が放出ローラ56側に接触して加圧している状態を示す動作説明図である。
【0059】
図12は、カム61がさらに回転することにより、可動ガイド55が図において時計方向(上方)に回動し、スティプル処理トレイFから中折り処理トレイGに導く経路を分岐ガイド板54と可動ガイド55とで形成した状態を示す動作説明図である。また、図5には奥行き方向の位置関係を示す。
【0060】
この実施形態では、分岐ガイド板54と可動ガイド55は1つの駆動モータにより動作するが、個々に駆動モータを設けて、用紙サイズや綴じ枚数に応じて、移動タイミングや停止位置を制御可能に構成しても良い。
【0061】
1.5 中折り処理トレイ
1.5.1 各部構成
図13および図14は中折りを行うための折りプレート74の移動機構の動作説明図である。
【0062】
折りプレート74は前後側板64a、64bに立てられた各2本の軸64cに長孔部74aを遊嵌することにより支持され、さらに、折りプレート74から立設された軸部74bがリンクアーム76の長孔部76bに遊嵌され、リンクアーム76が支点76aを中心に揺動することにより、折りプレート74は図13および図14中を左右に往復移動する。すなわち、リンクアーム76の長孔部76cに折りプレート駆動カム75の軸部75bは遊嵌されており、折りプレート駆動カム75の回転運動によりリンクアーム76は揺動し、これに応じて、図15において、折りプレート74は束搬送ガイド板下上91,92に対して垂直な方向に往復動する。
【0063】
折りプレート駆動カム75は折りプレート駆動モータ166により図13中の矢印方向に回転する。その停止位置は半月形状の遮蔽部75a両端部を折りプレートHPセンサ325により検知することで決定される。
【0064】
図13は、処理トレイGの用紙束収容領域から完全に退避したホームポジション位置を示す。折りプレート駆動カム75を矢印方向に回転させると折りプレート74は矢印方向に移動し、処理トレイGの用紙束収容領域に突出する。図14は、処理トレイGの用紙束中央を折りローラ81のニップに押し込む位置を示す。折りプレート駆動カム75を矢印方向に回転させると折りプレート74は矢印方向に移動し、処理トレイGの用紙束収容領域から退避する。
【0065】
なお、この実施形態では、中折りについては用紙束を折ることを前提にしているが、この発明は1枚の用紙を折る場合でも適用できる。この場合は、1枚だけで中綴じが不要なので、1枚排紙された時点で中折り処理取り柄G側に送り込み、折りプレート74と折りローラとによって折り処理を実行して下トレイに排紙するようにする。
【0066】
1.6 折り機構
図16は折り機構部を示す斜視図で、同図では、折り機構部の片側を省略して表し、構造体となる側板などは省略されている。図17および図18は図16に示した折り機構部の側面図であり、一部を透視し、側板などは省略されている。
【0067】
これらの図において、折りローラ81a,81bはそれぞれ折りローラ駆動ギヤ44a,44bと同軸の支点44c,44dのスイングアーム46a,46bによって支持されている。スイングアーム46a,46bの自由端側には弾性付勢手段として加圧スプリング47が装着され、前記自由端を互いに近接させる方向に弾性付勢し、折りローラ20a,20bのニップ間に圧力がかけられている。折りローラ81a,81bには、同軸に折りローラギヤ43a、43bが設けられ、それぞれ折りローラ駆動ギヤ44a、44bと噛み合っており、図示しない駆動部から折りローラ駆動ギヤ44a,44bを回転駆動することにより、折りローラ20a,20bを駆動する。なお、駆動部は、例えば駆動モータおよび減速歯車列、あるいはタイミングベルトなどが一般に使用される。
【0068】
前記折りローラギヤ43a,43bには図16に示すように同外径の平滑な折りローラガイドコロ部45a,45bがそれぞれ同軸に一体に設けられ、この部分で、折りプレートスライダ40の摺動をガイドする。折りプレートスライダ40は、折りプレートスライダ案内ミゾ40bを有し、図示しない側板に固定されたスライダガイドピン42とスライダガイドコロ41a,41bに沿って図13および図14に示した機構によって図示の矢印方向に進出し、後退する。折りプレート74は折りプレートスライダ40の後端側中央に折りプレート74の進出後退方向に沿って一体に延設され、折りプレートスライダ40の進出後退動作に伴って折りローラ81a,81bのニップ間に対して進出、後退する。
【0069】
折りプレートスライダ40には、折りローラガイドコロ部41a,41bと摺動する面に、折りプレートスライダ傾斜部40aを有し、折りプレートスライダ4が折りローラ81a,81bのニップ付近に押し込まれたあたりで折りプレートスライダ傾斜部40aによって折りローラガイドコロ部41a,41bを押し、折りローラ81a,81bのニップ間を広げる機能を有する。
【0070】
図17は図13に対応し、折りプレート74が後退した待機位置の状態を示している。折りローラ81a,81bには、折りローラスイングアーム46a,46bの自由端にかけられた加圧スプリング47によってニップ圧がかかるようになっているが、折りローラガイドコロ部45a,45bが折りプレートスライダ40に当たることによって、用紙の無い状態でのニップ圧を緩和している。
【0071】
図18は図14に対応し、折りプレート74が進出した状態、ここでは用紙束が無い状態で折り動作を行なった状態を示している。この状態は、折りプレートスライダ40が矢印で示した方向に進み、折りプレート74が折りローラ81a,81bとの間のニップ間に進入した状態である。この状態では、折りプレートスライダ40の折りプレートスライダ傾斜部40aによって折りローラガイドコロ部45a,45bをそれぞれ押すことによって折りローラ81a,81bとのニップ間が広げられるが、このとき広げられるニップ間隔は折りプレート74の先端部の厚さより広く設定され、折りプレート74が折りローラ81a,81bのニップよりも奥へ進入しても、折りローラ81a,81bと干渉することがないようにされている。
【0072】
2.制御装置
制御装置350は、図16に示すように、CPU360、I/Oインターフェース370等を有するマイクロコンピュータからなり、画像形成装置PR本体のコントロールパネルの各スイッチ等、および入口センサ301、上排紙センサ302、シフト排紙センサ303、プレスタックセンサ304、スティプル排紙センサ305、紙有無センサ310、放出ベルトホームポジションセンサ311、スティプル移動ホームポジションセンサ312、スティプラ斜めホームポジションセンサ313、束分岐ガイドホームポジションセンサ315、束到達センサ321、可動後端フェンスホームポジションセンサ322、折り部通過センサ323、下排紙センサ324、折りプレートホームポジションセンサ325、紙面検知センサ330,330a,330b、排紙ガイド板開閉センサ331等の各センサからの信号がI/Oインターフェース370を介してCPU360へ入力される。
【0073】
CPU360は、入力された信号に基づいて、シフトトレイ202用のトレイ昇降モータ168、開閉ガイド板を開閉する排紙ガイド板開閉モータ167、シフトトレイ202を移動するシフトモータ169、叩きコロ12を駆動する図示しない叩きコロモータ、叩きSOL170等の各ソレノイド、各搬送ローラを駆動する搬送モータ、各排紙ローラを駆動する排紙モータ、放出ベルト52を駆動する放出モータ157、端面綴じスティプラS1を移動するスティプラ移動モータ159、端面綴じスティプラS1を斜めに回転させる斜めモータ160、ジョガーフェンス53を移動させるジョガーモータ158、分岐ガイド板54および可動ガイド55を回動する束分岐駆動モータ161、その束を搬送する搬送ローラを駆動する図示しない束搬送モータ、可動後端フェンス73を移動させる図示しない後端フェンス移動モータ、折りプレート74を移動させる折りプレート駆動モータ166、折りローラ81を駆動する図示しない折りローラ駆動モータ等の駆動を制御する。スティプル排紙ローラを駆動する図示しないスティプル搬送モータのパルス信号はCPU360に入力されてカウントされ、このカウントに応じて叩きSOL170およびジョガーモータ158が制御される。なお、折りローラ駆動モータはステッピングモータからなり、CPU360からモータドライバを介して直接的に、あるいは、I/O370とモータドライバを介して間接的に制御される。
【0074】
また、パンチユニット100もクラッチやモータを制御することによりCPU360の指示によって穴明けを実行する。
【0075】
なお、用紙後処理装置PDの制御は前記CPU360が図示しないROMに書き込まれたプログラムを、図示しないRAMをワークエリアとして使用しながら実行することにより行われる。
【0076】
3.全体動作
以下、前記CPU360によって実行される本実施形態に係る用紙後処理装置の動作について説明する。
【0077】
本実施形態では、後処理モードに応じて下記の排出形態をとる。本実施例では、後処理モードに応じて下記の排出形態をとる。
【0078】
▲1▼ ノンスティプルモードa:搬送路A、搬送路Bを通り搬送ローラ3,4によって用紙を搬送し、上トレイ201へ排出するモードである。
【0079】
▲2▼ ノンスティプルモードb:搬送路A、搬送路Cを通り、搬送ローラ5によってシフト排紙ローラ6に搬送され、シフトトレイ202へ排出するモードである。
【0080】
▲3▼ ソート、スタックモード:搬送路A、搬送路Cを通り、搬送ローラ5によってシフト排紙ローラ6に搬送され、シフトトレイ202へ排出される。その際、シフトトレイ202が、部の区切れ毎に排紙方向と直交方向に揺動することにより排出する用紙を仕分ける。
【0081】
▲4▼ スティプルモード:搬送路A、搬送路Dを経て処理トレイFで整合及び綴じを施し、搬送路Cを通りシフトトレイ202へ排出するモードである。
【0082】
▲5▼ 中綴じ製本モード:搬送路A、搬送路Dを経て処理トレイFで整合及び中央綴じを施し、更に処理トレイGで中央折りを施して搬送路Hを通り、下トレイ203へ排出するモードである。
【0083】
ノンスティプルモードやスティプルモードは折り処理を行わないので、ここでの説明は省略する。
【0084】
図20ないし図27は中綴じ製本モード時の動作を示す動作説明図で、これらの図では、簡略のために折りプレートスライダ40は省略している。中綴じ製本モードでは、搬送路Aから分岐爪15分岐爪16で振り分けられた用紙は、搬送ローラ対7,9.10によって搬送路Dに導かれ、搬送ローラ7搬送ローラ9搬送ローラ10スティプル排紙ローラ11により処理トレイFに排出される。処理トレイFでは、排紙ローラ11により順次排出される用紙を整合する(図20)。その後、用紙束は放出爪52aにより用紙サイズ毎に設定された所定距離下流へ運ばれ、その中央を中綴じスティプラS2により綴じ処理される(図21)。綴じられた用紙束は放出爪52aにより下流へ用紙サイズ毎に設定された所定距離搬送され、用紙束先端部は放出ローラ56と加圧コロ57により挟持され、分岐ガイド板54と可動ガイド55とが回動することによって形成される処理トレイGへの経路を再度放出爪52aと放出ローラ56により下流へ搬送される(図22、図23)。この放出ローラ56は放出ベルト52の駆動軸に設けられており放出ベルト52と同期して駆動される。そして、その用紙束は束搬送ローラ上71と束搬送ローラ下72により、予めその用紙サイズに応じた位置にホームポジションから移動し、下側の端面をガイドするべく停止している可動後端フェンス73まで搬送される。このとき、放出爪52aは、放出ベルト52の外周上に対向する位置に配置されたもう1つの放出爪52a′が後端フェンス51近傍に達した位置で停止し、分岐ガイド板54と可動ガイド55はホームポジションへ復帰し、次の用紙に備える。
【0085】
可動後端フェンス73に突き当てられた用紙束は、束搬送ローラ下72の加圧を解除される(図24)。その後、綴じられた針部近傍は略直角方向に折りプレート74により押され、その対向する折りローラ81のニップへと導かれる(図25)。予め回転していた折りローラ81はその用紙束を加圧搬送することによって用紙束中央に折りを施す。折りを施された用紙束先端は第2の折りローラ82のニップ部に進入する(図26)。この時点で折りローラ81と第2の折りローラ82は回転を停止し、所定時間経過した後、再度搬送される。そして、第2の折りローラ対82によって折りぐせを強化し、下排紙ローラ83により下トレイ203へ排出する(図27)。このとき、用紙束後端が折り部通過センサ323に検知されると、折りプレート74、可動後端フェンス73はホームポジションに復帰し、束搬送ローラ下72の加圧は復帰され、次の用紙に備える。また、次のジョブが同用紙サイズ同枚数であれば、可動後端フェンス73はその位置で待機しても良い。なお、可動後端フェンスは一対のプーリ73a,73bに張設されたタイミングベルト73cによって両プーリ73a,73b間で図示しないモータによって昇降動作を行うことができる。
【0086】
4.折り機構の動作
図28ないし図31は本発明の実施形態に係る折り機構の動作を示す動作説明図である。
【0087】
図28は中折り部に用紙束Pが搬送された状態を示す図(図24)に対応)である。用紙束Pは、搬送方向中央部を図21に示したように中綴じスティプラS2で中綴じ(スティプル綴じ)され、画像形成装置PR本体から送られた用紙サイズ信号により可動フェンス73によって後端を位置決めされている。この状態から図29に示すように折りプレートスライダ40が矢印で示した方向に移動し、折りプレートスライダ40に固定されている折りプレート74が用紙束Pのスティプル位置を折り、折った先端部を折りローラ81a,81bのニップ間に押し込んでいく。それに従い、折りローラ駆動ギヤ44a,44bが図示しない駆動部からの動力で矢印方向に回転し、それによって折りローラギヤ43a,43bを回転させ、折りローラ81a,81bが互いに同速で用紙束Pをニップ間に挟み込むように回転する。用紙束Pが挟み込まれた折りローラ81aと81bは用紙束Pの厚さ分ニップ間隔が広がるが、折りプレートスライダ40はスライダガイドコロ41a,41bによって用紙束Pの厚み方向が規制され、スライダガイドピン42によって厚み方向の中央部が規制されているため、折りローラ81a,81bは折りプレート74を中心に上下に均等に互いに折りローラスイングアーム46a,46bの回動により広がる。
【0088】
図30はこのようにして折りプレート74が最も奥まで用紙束Pを押し込んだ状態である。すなわち、図29の状態から折りプレートガイド40が図中の矢印方向に進み、折りプレート74が最も奥まで進んでいる。図では折りプレートスライダ傾斜部40aが折りローラガイドコロ部45a,45bに接触しているように見えるが、実際は用紙束Pの厚さで折りローラ81aと81bのニップ間が広がる量の方が大きく、用紙束Pには折りのためのニップ圧が十分にかけられる。この状態では、折りローラ81a,81bは回転を継続し、用紙束Pを挟み込んで搬送する。
【0089】
このようにして折りプレート74が最大限進出すると、図31に示すように折りプレート74は後退し、折りプレート74は用紙間から離脱する。一方、折られた用紙束Pは、折りローラ81a,81bの回転によって搬送され、前述の図27の状態から下排紙トレイ203に排紙され、積載される。
【0090】
なお、本実施形態での動作では、折りプレート74の押し込み速度と押し込み量、折りローラ81a,81bの回転速度、折りプレート74の引き抜き(後退)タイミングや引き抜き(後退)速度は、折りプレートスライダ40と折りローラ駆動ギヤ44a,44bの駆動を独立した駆動系にすることによって画像形成装置PR本体から送られた信号により用紙束Pの枚数や用紙サイズごとに任意に設定することができる。
【0091】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、用紙束を確実に噛み込み、折りプレートによる折り込み位置に関して対称に綺麗に折ることができる。また、簡便な機構で確実な中折りを可能とし、より小型で高品質な中綴じ製本処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置を主に示す用紙処理装置と画像形成装置とからなる画像処理システムのシステム構成を示す図である。
【図2】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置のシフト機構の詳細を示す要部を拡大した斜視図である。
【図3】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置のシフトトレイ昇降機構の要部を拡大した斜視図である。
【図4】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置のシフトトレイへの排紙部の構造を示す斜視図である。
【図5】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置のスティプル処理トレイを用紙搬送面に垂直な方向から見た平面図である。
【図6】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置のスティプル処理トレイとその駆動機構を示す斜視図である。
【図7】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の用紙束の放出機構を示す斜視図である。
【図8】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の端面綴じステイプラを移動機構とともに示す斜視図である。
【図9】図8における端面綴じスティプラの斜め回動機構を示す斜視図である。
【図10】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の用紙束偏向機構の動作説明図で、用紙あるいは用紙束をシフトトレイに排紙するときの状態を示す。
【図11】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の用紙束偏向機構の動作説明図で、図10の状態から分岐ガイド板が放出ローラ側に回動した状態を示す。
【図12】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の用紙束偏向機構の動作説明図で、図11の状態から可動ガイドが分岐ガイド板側に回動し、中折り処理トレイ側に用紙束を偏向する経路を形成した状態を示す。
【図13】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の折りプレートスライダと折りプレートの移動機構の動作説明図で、中折り動作に入る前の状態を示す。
【図14】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の折りプレートスライダと折りプレートの移動機構の動作説明図で、中折り後、初期位置に戻るときの状態を示す。
【図15】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置のスティプル処理トレイと中折り処理トレイの詳細を示す図である。
【図16】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の制御回路を画像形成装置とともに示すブロック図である。
【図17】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の折り機構部を示す要部斜視図である。
【図18】図17に示した折り機構部の初期状態を示す側面図である。
【図19】図17に示した折り機構部の折り動作時の状態を示す側面図である。
【図20】中折り処理モード時の動作を示す動作説明図で、ジョガーフェンスにより用紙端面がずれないようにしたときの状態を示す。
【図21】中折り処理モード時の動作を示す動作説明図で、中綴じスティプラによって中綴じを行うときの状態を示す。
【図22】中折り処理モード時の動作を示す動作説明図で、分岐ガイド板と可動ガイド板が閉鎖状態となって用紙束を中折り処理トレイに導くときの状態を示す。
【図23】中折り処理モード時の動作を示す動作説明図で、中折り部に用紙束が搬送された状態を示す。
【図24】中折り処理モード時の動作を示す動作説明図で、中折り部の中折り位置に用紙束が位置し、中折りが開始されるときの状態を示す。
【図25】中折り処理モード時の動作を示す動作説明図で、折りプレートスライダが移動し、折りプレートが折った先端部を折りのニップ間に押し込んだ状態を示す。
【図26】中折り処理モード時の動作を示す動作説明図で、折りプレートが最も奥まで用紙束を押し込んだ状態を示す。
【図27】中折り処理モード時の動作を示す動作説明図で、折りプレートが後退し、用紙間から離脱した状態を示す。
【図28】本発明の実施形態に係る折り機構の動作を示す動作説明図で、中折り部に用紙束が搬送された状態を示す。
【図29】本発明の実施形態に係る折り機構の動作を示す動作説明図で、折りプレートスライダが移動し、折りプレートが折った先端部を折りローラのニップ間に押し込んだ状態を示す。
【図30】本発明の実施形態に係る折り機構の動作を示す動作説明図で、折りプレートが最も奥まで用紙束を押し込んだ状態を示す。
【図31】本発明の実施形態に係る折り機構の動作を示す動作説明図で、折りプレートが後退し、用紙間から離脱した状態を示す。
【符号の説明】
40 折りプレートスライダ
40a,40b 折りプレートスライダ傾斜部
41a,41b ガイドコロ
42 ガイドピン
43a,43b 折りローラギア
44a,44b 折りローラ駆動ギア
44c,44d 支点
45a,45b ガイドコロ
46a,46b スイングアーム
47 加圧スプリング
74 折りプレート
81a,81b 折りローラ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a paper folding device that performs folding processing on a sheet (recording medium) on which an image has been formed, a paper processing device that performs predetermined processing including folding processing on the paper by the paper folding device, and discharges the paper. The present invention also relates to an image forming system in which the sheet processing apparatus and an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a printing machine are integrated or separated.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Post-processing devices that are disposed downstream of an image output device such as a copying machine or a printer and perform post-processing such as binding and punching on output recording paper (paper-recording medium) are widely known. In recent years, it has been proposed that the functions are multifunctional, and in addition to the conventional end face binding, the saddle stitching process and the middle folding process are also possible.
[0003]
Conventionally, in this type of sheet processing apparatus, as a folding means for saddle stitch binding, a binding portion of a sheet bundle bound at the center is pushed out by a folding plate in a direction substantially perpendicular to the paper surface of the sheet bundle, and folded including the sheet bundle. The sheet bundle is half-folded (middle-folded) by passing a pair of folding rollers provided in the moving direction of the plate. In such saddle stitching and middle folding, it is important that the folding position by the folding roller and the binding position are exactly the same. That is, if the folding position by the folding roller and the binding position are exactly the same, the appearance is good, and the spread is very good when the page is turned. Therefore, the coincidence between the folding position and the binding position is also a strong demand of the user.
[0004]
In response to such a demand, for example, an invention described in JP-A-10-279177 has been proposed. In the present invention, when a sheet bundle is passed through a pair of folding rollers to make a crease, the center position of the gap generated by the separation of the folding rollers always coincides with the common tangent position at the time of contact. The other folding roller is moved in the opposite direction following the movement of the roller. This movement is provided between a pair of swing arms each having the folding roller supported at one end and rotating with the other end serving as a rotation axis, and the one swing arm. In response to the rotation of the other swing arm, the other swing arm is rotated in the opposite direction by the same angle using a connecting means such as a gear. As a result, the pair of folding rollers pressurize while being displaced symmetrically with respect to the folding center with respect to the folding position of the sheet bundle, so that the folding position does not deviate when the sheet bundle passes through the folding roller pair. The positions can be matched.
[0005]
An invention disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-143088 is also known. The present invention prevents sheet slippage due to relative movement between the outermost layer sheet and the inner layer sheet of the sheet bundle, and does not cause sheet damage such as wrinkles or tears, so as to obtain an orderly folded sheet bundle. The tip of the protruding plate that contacts the fold portion of the sheet bundle is moved by the drive means to the maximum insertion position that passes the pressure contact position of the folding roller, and the fold portion of the sheet bundle is pushed in. The folding roller keeps rotating until the leading end of the ejection plate reaches the maximum insertion position, and starts rotating when the leading end of the ejection plate reaches the maximum insertion position. .
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-279177
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-143088
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-279177, the folding position can be matched with the binding position without shifting the folding position when the sheet bundle passes through the pair of folding rollers. As means for rotating the other swing arm in the opposite direction in accordance with the rotation, a connecting means such as a gear is used between the rotation axes. In general, in order to perform strong folding on the sheet bundle, it is necessary to set the pressing force of the folding roller to a high pressing force accordingly. However, since there is a limit in terms of strength in displacing the folding roller using a connecting means such as a gear between the rotating shafts, the pressing force of the folding roller must be set relatively low. Therefore, there is a limit to the range in which folding can be performed. Such weakness of folding is not desirable for the user because the booklet that is saddle-stitched is likely to deteriorate in appearance or collapse on the stacking tray.
[0009]
In general, as the sheet bundle becomes thicker, the nip interval between the pair of folding rollers at the time of middle folding becomes wider, and it becomes difficult to hold and hold the folding plate accurately at the center of the nip interval. In addition, in this mechanism, when a half-folding operation is performed in the absence of paper, the vicinity of the nip of the pair of folding rollers and the folding plate may interfere with each other and an excessive force may be applied to the mechanism. In order to solve these problems, there is a method of limiting the maximum pushing position of the folding plate to just before the nip of the folding roller. For example, an image is formed around the folded portion in the center of the sheet, and the toner is on the sheet. In such a case, the frictional force between the paper on the outside and inside of the paper bundle may be lower than the frictional force between the folding roller and the paper. However, the sheet bundle may not be sufficiently caught in the nip of the pair of folding rollers, or the sheet in the stipple portion may be torn.
[0010]
On the other hand, in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-143088, the leading end of the ejection plate moves to the maximum insertion position that passes through the pressure contact position of the folding roller and pushes in the fold portion of the sheet bundle. The rotation is stopped until the leading end of the plate reaches the maximum insertion position, and the rotation starts when the leading end of the protruding plate reaches the maximum insertion position. That is, the present invention sets the rotation start timing of the folding roller, and does not intend to apply even folding. For this reason, when the sheet bundle passes through the nip position of the folding roller, the folding roller is not rotating, and the influence of friction is not excluded, so that the folding roller is surely caught in the nip portion. It is hard to say that it is.
[0011]
The present invention has been made in view of the situation of the prior art as described above, and an object of the present invention is to securely bite a sheet bundle and fold it symmetrically and beautifully with respect to a folding position by a folding plate. It is an object of the present invention to provide a folding device, a paper processing device, and an image forming system that enable reliable half-folding and that can perform a smaller and high-quality saddle stitch binding process.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the first means is a paper folding apparatus that folds a paper by pressing the folding plate into a nip of a pair of folding rollers by bringing the folding plate into contact with the paper surface of the paper or the paper bundle. A pair of arms supported at one end in a freely swingable manner and elastically biased in directions close to each other at the other end, a folding roller rotatably supported by the one arm, and coaxial with the folding roller A guide roller provided, and a folding plate advancing / retreating guide disposed between the pair of guide rollers and performing advancing / retreating operation in conjunction with the advancing / retreating operation of the folding plate; The folding roller is supported by the arm so that the folding roller moves substantially symmetrically with respect to the surface extended in the direction.
[0013]
With this configuration, the folding roller moves symmetrically with respect to the advancing / retreating guide that moves in conjunction with the folding plate for defining the position of the crease and attaching the crease, so that an equal force is applied to the crease. , Accurate folding is possible.
[0014]
The second means is characterized by comprising restriction means for restricting the guide position and direction of the advance / retreat guide.
[0015]
With this configuration, the guide position and direction of the advancing / retreating guide are regulated, so that the advancing / retreating guide can move without deviating from a predetermined position, thereby maintaining the symmetry of the folding plate movement with high accuracy. it can.
[0016]
According to a third means, in the second means, the restricting means includes a guide groove formed in a length corresponding to a moving distance of the advance / retreat guide along a central longitudinal direction, and a guide pin inserted into the guide groove. And a pair of guide rollers provided in parallel with the axial direction of the pair of folding rollers and contacting both ends of the advance / retreat guide across the guide groove.
[0017]
In this way, the restricting means can be configured with a mechanically simple configuration of guide grooves, guide pins, and guide rollers.
[0018]
According to a fourth means, in the first means, when the front end of the folding plate is pushed to the vicinity of the nip of the pair of folding rollers, the contact of the guide roller of the advance / retreat guide is separated so that the nip of the folding roller is separated. A cam is formed on the contact surface.
[0019]
When the cam is formed in this way, the folding rollers can be separated symmetrically along the cam shape.
[0020]
According to a fourth means, in the fourth means, when the folding plate enters between the nips of the pair of folding rollers, at least the thickness of the entry portion of the folding plate into the nip portion is larger. The shape of the cam is set.
[0021]
This prevents interference between the tip of the folding plate and the nip portion of the folding roller, facilitates entry of the sheet bundle into the nip portion, and forms a beautiful crease without creases. it can.
[0022]
A sixth means is characterized in that, in the first means, the folding plate is provided integrally with the advance / retreat guide.
[0023]
When the folding plate is provided integrally with the advance / retreat guide, a reliable interlocking operation is possible, and the relative positions of both do not shift.
[0024]
The seventh means comprises a binding means for binding the central portion of the sheet bundle and the folding device according to any one of claims 1 to 5.
[0025]
If comprised in this way, it can be surely folded in two at a binding position, and a bookbinding of a beautiful crease will be attained.
[0026]
The eighth means is characterized in that the paper processing apparatus according to the sixth means and the image forming apparatus that forms a visible image on the paper are configured integrally or separately.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0028]
1. 1. Mechanical Configuration 1.1 Overall Configuration FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of an image forming system including a sheet post-processing apparatus and an image forming apparatus as a sheet processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 shows an entire post-processing apparatus and a part of an image forming apparatus.
[0029]
In FIG. 1, the sheet post-processing apparatus PD is attached to the side of the image forming apparatus PR, and the recording medium discharged from the carry-out port 95 of the image forming apparatus PR, here, the sheet is loaded into the sheet post-processing apparatus PD. Guided to mouth 18. The sheet passes through a conveyance path A having post-processing means (in this embodiment, a punch unit 100 as a punching means) for post-processing one sheet, and then to the conveyance path B and the shift tray 202 which are led to the upper tray 201. The branching claw 15 and the branching claw 16 are configured to distribute to the conveyance path C that leads to the conveyance path D that leads to the conveyance path C that guides and the processing tray F that performs alignment and stapling (hereinafter also referred to as a staple processing tray).
[0030]
The sheet guided to the staple processing tray F through the conveyance paths A and D and aligned and stapled by the staple processing tray F is guided to the shift tray 202 by the branch guide plate 54 and the movable guide 55 which are deflection means. The sheet is arranged so as to be distributed to the conveyance path C, a processing tray G that performs folding or the like (hereinafter also referred to as a middle folding processing tray), and the sheet that is folded or the like in the middle folding processing tray G passes through the conveyance path H to the lower tray. 203. Further, a branching claw 17 is disposed in the conveyance path D, and is held in the state shown in the figure by a low load spring (not shown). After the trailing edge of the sheet passes through this, the conveyance rollers 9, 10 and the staple discharge roller 11, at least the transport roller 9 is reversed, and the prestack roller 8 is further reversed to guide the paper trailing edge to the paper storage portion E to be retained. When the next paper is transported, at least the transport roller 9 and the prestack The roller 8 is rotated forward so that the previous sheet can be conveyed while being overlapped with the next sheet. By repeating this operation, it is possible to convey two or more sheets in a superimposed manner.
[0031]
In the conveyance path A common to the upstream of the conveyance path B, the conveyance path C, and the conveyance path D, an inlet sensor 301 that detects a sheet received from the image forming apparatus, an inlet roller 1, a punch unit 100, and a punch downstream thereof. The waste hopper 101, the conveying roller 2, the branching claw 15 and the branching claw 16 are sequentially arranged. The branch claw 15 and the branch claw 16 are held in the state shown in FIG. 1 by a spring (not shown), and when the solenoid (not shown) is turned on, the branch claw 15 rotates upward and the branch claw 16 rotates downward. The paper is distributed to the conveyance path B, the conveyance path C, and the conveyance path D. Reference numeral 101a denotes a punch dust receiving port.
[0032]
When guiding the paper to the conveyance path B, the branching claw 15 is in the state of FIG. 1 and the solenoid is OFF. When guiding the paper to the conveyance path C, the branching claw 15 is turned on by turning on the solenoid from the state of FIG. When the paper is guided to the transport path D, the branch claw 16 is in the state of FIG. 1, the solenoid is OFF, and the branch claw 15 is in the state of FIG. By turning on the solenoid, the solenoid is turned upward.
[0033]
In this paper post-processing apparatus, punching (punching unit 100), paper alignment + edge binding (jogger fence 53, edge binding stapler S1), paper alignment + saddle stitching (jogger fence 53, saddle stitching stapler) is performed on the paper. Each process such as S2), paper sorting (shift tray 202), middle folding (folding plate 74, folding rollers 81, 82) can be performed.
[0034]
1.2 Shift Tray Unit The shift tray paper discharge unit I located at the most downstream portion of the sheet post-processing apparatus PD includes a shift paper discharge roller 6, a return roller 13, a paper surface detection sensor 330, a shift tray 202, The shift mechanism J shown in FIG. 2 and the shift tray lifting mechanism K shown in FIG. 2 is an enlarged perspective view of the main part showing details of the shift mechanism J, and FIG. 3 is an enlarged perspective view of the main part of the shift tray lifting mechanism K.
[0035]
1 and 3, reference numeral 13 denotes a sponge roller for contacting the paper discharged from the shift paper discharge roller 6 and aligning the rear end of the paper against the end fence 32 shown in FIG. The return roller 13 is rotated by the rotational force of the shift paper discharge roller 6. A tray lift limit switch 333 is provided in the vicinity of the return roller 13, and when the shift tray 202 is lifted to push up the return roller 13, the tray lift limit switch 333 is turned on and the tray lifting / lowering motor 168 is stopped. Thereby, overrun of the shift tray 202 is prevented. Further, as shown in FIG. 1, a paper surface detection sensor 330 is provided in the vicinity of the return roller 13 as paper surface position detecting means for detecting the paper surface position of the paper discharged on the shift tray 202 or the sheet bundle. Yes.
[0036]
Although not shown in detail in FIG. 1, the paper surface detection sensor 330 includes the paper surface detection lever 30 shown in FIG. 3, a paper surface detection sensor (for stippling) 330a, and a paper surface detection sensor (for non-stipple) 330b. Yes. The paper surface detection lever 30 is provided so as to be rotatable about the shaft portion of the lever, and includes a contact portion 30 a that contacts the upper surface of the rear end of the paper loaded on the shift tray 202 and a fan-shaped shielding portion 30 b. The paper surface detection sensor (for stippling) 330a located above is mainly used for staple discharge control, and the paper surface detection sensor (for non-stipple) 330b is mainly used for shift discharge control.
[0037]
In the present embodiment, the paper surface detection sensor (for stipple) 330a and the paper surface detection sensor (for non-stipple) 330b are turned on when blocked by the shielding portion 30b. Therefore, when the shift tray 202 is raised and the contact portion 30a of the paper surface detection lever 30 is rotated upward, the paper surface detection sensor (for stippling) 330a is turned off, and when further rotated, the paper surface detection sensor (for non-stipple) 330b is turned on. To do. When it is detected by the paper surface detection sensor (for stipple) 330 a and the paper surface detection sensor (for non-stipple) 330 b that the paper stacking amount has reached a predetermined height, the shift tray 202 is driven by the tray lifting / lowering motor 168 to a predetermined amount. Descend. Thereby, the paper surface position of the shift tray 202 is kept substantially constant.
[0038]
1.2.1 Lift Tray Lifting Mechanism The lifting mechanism for the shift tray 202 will be described in detail.
[0039]
As shown in FIG. 3, the shift tray 202 moves up and down when the drive shaft 21 is driven by the drive unit L. A timing belt 23 is stretched between the drive shaft 21 and the driven shaft 22 via a timing pulley, and a side plate 24 that supports the shift tray 202 is fixed to the timing belt 23. With this configuration, the unit including the shift tray 202 is suspended from the timing belt 23 so as to be able to move up and down.
[0040]
The drive unit L is composed of a tray lifting / lowering motor 168 and a worm gear 25, and the power generated by the tray lifting / lowering motor 168 capable of forward / reverse rotation as a driving source is a gear train fixed to the driving shaft 21 via the worm gear 25. The shift gear 202 is moved in the vertical direction by being transmitted to the final gear. Since the power transmission system is via the worm gear 25, the shift tray 202 can be held at a fixed position, and this gear configuration can prevent an accidental drop accident of the shift tray 202 and the like.
[0041]
A shielding plate 24a is integrally formed on the side plate 24 of the shift tray 202, and a fullness detection sensor 334 for detecting the full load of stacked sheets and a lower limit sensor 335 for detecting a lower limit position are disposed below the shielding plate 24a. Thus, the fullness detection sensor 334 and the lower limit sensor 335 are turned on / off. The fullness detection sensor 334 and the lower limit sensor 335 are photosensors, and are turned on when blocked by the shielding plate 24a. In FIG. 3, the shift paper discharge roller 6 is omitted.
[0042]
As shown in FIG. 2, the swing mechanism of the shift tray 202 includes a shift motor 169 and a shift cam 31. By rotating the shift cam 31 using the shift motor 169 as a drive source, the shift tray 202 can eject paper. Reciprocates in a direction perpendicular to the direction. A pin 31 a is set up on the shift cam 31 at a position away from the center of the rotation shaft, and the other end of the pin 31 a is loosely fitted in the elongated hole 32 b of the engagement member 32 a of the end fence 32. The engaging member 32a is fixed to the back surface of the end fence 32 (the surface on which the shift tray 202 is not located) and reciprocates in a direction perpendicular to the paper discharge direction according to the rotational position of the pin 31a of the shift cam 31. As a result, the shift tray 202 also moves in a direction perpendicular to the paper discharge direction. The shift tray 202 stops at two positions on the front side and the back side in FIG. 1 (corresponding to an enlarged view of the shift cam 31 in FIG. 2), and the stop control detects the notch of the shift cam 31 by the shift sensor 336. This is performed by controlling the shift motor 169 on and off based on the detection signal.
[0043]
On the front side of the end fence 32, a guide protrusion 32c for the shift tray 202 is provided, and the rear end portion of the shift tray 202 is loosely fitted to the protrusion 32c so as to freely move up and down. 202 is supported by the end fence 32 so that it can move up and down and can reciprocate in a direction perpendicular to the paper transport direction. The end fence 32 has a function of guiding the trailing edge of the loaded paper on the shift tray 202 and aligning the trailing edges.
[0044]
1.2.2 Paper Discharge Part FIG. 4 is a perspective view showing the structure of the paper discharge part to the shift tray 202.
[0045]
1 and 4, the shift paper discharge roller 6 has a driving roller 6a and a driven roller 6b. The driven roller 6b is supported on the upstream side in the paper discharge direction and is provided with an open / close guide plate that can swing up and down. 33 is rotatably supported at the free end portion. The driven roller 6b abuts on the driving roller 6a by its own weight or urging force, and the paper is nipped between the rollers 6a and 6b and discharged. When the bound sheet bundle is discharged, the open / close guide plate 33 is pulled upward and returned at a predetermined timing. This timing is determined based on the detection signal of the shift paper discharge sensor 303. Is done. The stop position is determined based on the detection signal of the paper discharge guide plate opening / closing sensor 331 and is driven by the paper discharge guide plate opening / closing motor 167. The discharge guide plate opening / closing motor 167 is driven and controlled by turning on / off a discharge guide plate opening / closing limit switch 332.
[0046]
1.3 Stipple Processing Tray 1.3.1 Overall Configuration of Stipple Processing Tray The configuration of the stipple processing tray F that performs stipple processing will be described in detail.
[0047]
FIG. 5 is a plan view of the staple processing tray F viewed from a direction perpendicular to the sheet conveying surface, FIG. 6 is a perspective view showing the staple processing tray F and its driving mechanism, and FIG. 7 is a perspective view showing the sheet bundle discharging mechanism. It is. First, as shown in FIG. 6, the sheets guided to the staple processing tray F by the staple discharge roller 11 are sequentially stacked on the staple processing tray F. In this case, alignment in the vertical direction (paper conveyance direction) is performed by the tapping roller 12 for each sheet, and alignment in the horizontal direction (direction perpendicular to the sheet conveyance direction—also referred to as the sheet width direction) is performed by the jogger fence 53. The end-face stitching stapler S1 is driven by a staple signal from the control device (see FIG. 16) between job breaks, that is, between the last sheet of the sheet bundle and the first sheet of the next sheet bundle, and the binding process is performed. The sheet bundle subjected to the binding process is immediately sent to the shift paper discharge roller 6 by the discharge belt 52 with the discharge claw 52a protruding, and is discharged to the shift tray 202 set at the receiving position.
[0048]
1.3.2 As shown in FIG. 7, the paper discharge mechanism discharge claw 52 a has its home position detected by the discharge belt HP sensor 311, and the discharge belt HP sensor 311 is attached to the discharge belt 52. It is turned on / off by the provided release claw 52a. Two discharge claws 52a are arranged at opposing positions on the outer periphery of the discharge belt 52, and the sheet bundle stored in the staple processing tray F is moved and conveyed alternately. Further, if necessary, the discharge belt 52 is rotated in the reverse direction, and the sheet bundle stored in the staple processing tray F on the back side of the discharge claw 52a and the discharge claw 52a 'on the opposite side waiting to move the sheet bundle. It is also possible to align the tips in the transport direction. Therefore, the discharge claw 52a also functions as a means for aligning the sheet bundle in the sheet conveyance direction.
[0049]
Further, as shown in FIG. 5, the discharge belt 52 driven by the discharge motor 157 has a discharge belt 52 and its drive pulley 62 arranged at the alignment center in the paper width direction with respect to the drive pulley 62. The discharge roller 56 is arranged and fixed symmetrically. Further, the peripheral speed of these discharge rollers 56 is set to be higher than the peripheral speed of the discharge belt 52.
[0050]
1.3.3 Processing Mechanism As shown in FIG. 6, the hitting roller 12 is swung around the fulcrum 12a and is given a pendulum motion by a SOL (solenoid) 170, and acts intermittently on the paper fed into the staple processing tray F. Then, the sheet is abutted against the rear end fence 51. The hitting roller 12 rotates counterclockwise.
[0051]
The jogger fence 53 is driven via a timing belt by a jogger motor 158 capable of forward and reverse rotation, and reciprocates in the paper width direction.
[0052]
As can be seen from the perspective view showing the stapler S1 of FIG. 8 together with the moving mechanism, the end-face stitching stapler S1 is driven via a timing belt by a forward / reversely movable stapler moving motor 159 to bind a predetermined position of the sheet end. Move in the paper width direction. A stapler movement HP sensor 312 for detecting the home position of the end face binding stapler S1 is provided at one end of the movement range. Controlled by Further, as shown in the perspective view of FIG. 9, the end-face stitching stapler S1 is configured to change only the stitching mechanism portion of the stapler S1 at the home position so that the needle driving angle can be changed parallel to or obliquely with respect to the sheet edge. It is configured so that the staple needle can be easily exchanged by rotating at an angle. The stapler S1 is rotated obliquely by the oblique motor 160, and when the needle replacement position sensor 313 detects that the needle replacement position sensor 313 reaches a predetermined oblique angle or the needle replacement position, the oblique motor 160 stops. When the diagonal hitting is completed or the needle replacement is completed, it is rotated to the original position to prepare for the next staple.
[0053]
As shown in FIGS. 1 and 5, the saddle stitching stapler S2 is a distance in which the distance from the rear end fence 51 to the needle striking position of the saddle stitching stapler S2 corresponds to half of the conveyance direction length of the maximum sheet size that can be saddle stitched. The two are arranged as described above, and two are arranged symmetrically with respect to the alignment center in the paper width direction, and are fixed to the stay 63. Since the saddle stitching stapler S2 itself is a known configuration, a detailed description thereof will be omitted here. However, when performing saddle stitching, the jogger fence 53 aligns the direction perpendicular to the sheet conveyance direction and strikes the trailing edge fence 51. After the transport direction of the roller 12 paper is aligned, the discharge belt 52 is driven and the trailing end of the paper bundle is lifted by the discharge claw 52, and the central portion of the paper bundle in the transport direction is positioned at the binding position of the saddle stitching stapler S2. And stop at this position to execute the binding operation. Then, the bound sheet bundle is conveyed to the middle folding processing tray G side and folded in half. Details will be described later.
[0054]
In the figure, reference numeral 64a denotes a front side plate, 64b denotes a rear side plate, and reference numeral 310 denotes a paper presence / absence sensor that detects the presence / absence of paper on the staple processing tray F.
[0055]
1.4 Sheet Bundle Deflection Mechanism The sheet bundle on which saddle stitching is performed in the staple processing tray F is folded in the center of the sheet. This middle folding is performed in the middle folding processing tray G. For this purpose, it is necessary to transport the bound sheet bundle to the middle folding processing tray G. In this embodiment, a sheet bundle deflecting unit is provided on the most downstream side in the conveyance direction of the staple processing tray F, and conveys the sheet bundle to the middle folding processing tray G side.
[0056]
The sheet bundle deflection mechanism includes a branch guide plate 54 and a movable guide 55 as shown in the enlarged views of the staple processing tray F and the middle folding processing tray G in FIGS. As shown in the operation explanatory diagrams of FIGS. 10 to 12, the branch guide plate 54 is provided so as to be swingable in the vertical direction around the fulcrum 54 a, and a rotatable pressure roller 57 is provided on the downstream side thereof. The pressure is applied to the discharge roller 56 side. Further, the position of the branch guide plate 54 is defined by the contact position with the cam surface 61 a of the cam 61 that rotates by obtaining a driving force from the bundle branch drive motor 161.
[0057]
The movable guide 55 is swingably supported on the rotation shaft of the discharge roller 56, and is linked to one end of the movable guide 55 (the end opposite to the branch guide plate 54) by a connecting portion 60a. An arm 60 is provided. The link arm 60 includes a shaft fixed to the front side plate 64a shown in FIG. 5 and a long hole portion 60b, whereby the swing range of the movable guide 55 is restricted. Further, it is held at the position shown in FIG. Further, when the link arm 60 is pushed by the cam surface 61b of the cam 61 that rotates by obtaining drive from the bundle branching drive motor 161, the connected movable guide 55 rotates upward. The bundle branching guide HP sensor 315 detects the shield 61c of the cam 61 and detects the home position of the cam 61. Accordingly, the cam 61 controls the stop position by counting the drive pulses of the bundle branching drive motor 161 with the home position as a reference.
[0058]
FIG. 10 is an operation explanatory view showing the positional relationship between the branch guide plate 54 and the movable guide 55 when the cam 61 is located at the home position. The guide surface 55 a of the movable guide 55 has a function of guiding the paper in the path to the shift paper discharge roller 6. In FIG. 11, as the cam 61 rotates, the branch guide plate 54 rotates counterclockwise (downward) in the drawing around the fulcrum 54a, and the pressure roller 57 contacts and presses the discharge roller 56 side. It is an operation explanatory view showing the state.
[0059]
In FIG. 12, when the cam 61 further rotates, the movable guide 55 rotates in the clockwise direction (upward) in the figure, and the path leading from the staple processing tray F to the half-fold processing tray G is guided along the branch guide plate 54 and the movable guide. FIG. FIG. 5 shows the positional relationship in the depth direction.
[0060]
In this embodiment, the branch guide plate 54 and the movable guide 55 are operated by a single drive motor. However, each drive motor is provided so that the movement timing and stop position can be controlled according to the paper size and the number of sheets to be bound. You may do it.
[0061]
1.5 Middle Fold Processing Tray 1.5.1 Configuration of Each Part FIGS. 13 and 14 are diagrams for explaining the operation of the moving mechanism of the folding plate 74 for performing the middle folding.
[0062]
The folding plate 74 is supported by loosely fitting the long hole portions 74 a to the two shafts 64 c erected on the front and rear side plates 64 a and 64 b, and the shaft portion 74 b erected from the folding plate 74 is further linked to the link arm 76. When the link arm 76 swings about the fulcrum 76a, the folding plate 74 reciprocates left and right in FIG. 13 and FIG. That is, the shaft portion 75b of the folding plate driving cam 75 is loosely fitted in the long hole portion 76c of the link arm 76, and the link arm 76 swings due to the rotational movement of the folding plate driving cam 75. 15, the folding plate 74 reciprocates in a direction perpendicular to the upper and lower bundle conveyance guide plates 91 and 92.
[0063]
The folding plate driving cam 75 is rotated in the direction of the arrow in FIG. 13 by the folding plate driving motor 166. The stop position is determined by detecting both end portions of the half-moon shaped shielding portion 75a by the folding plate HP sensor 325.
[0064]
FIG. 13 shows the home position position completely retracted from the sheet bundle accommodation area of the processing tray G. When the folding plate drive cam 75 is rotated in the direction of the arrow, the folding plate 74 moves in the direction of the arrow and protrudes into the sheet bundle accommodation area of the processing tray G. FIG. 14 shows a position where the center of the sheet bundle of the processing tray G is pushed into the nip of the folding roller 81. When the folding plate drive cam 75 is rotated in the direction of the arrow, the folding plate 74 moves in the direction of the arrow and retracts from the sheet bundle accommodation area of the processing tray G.
[0065]
In this embodiment, it is assumed that the sheet folding is performed by folding the sheet bundle. However, the present invention can be applied to the case of folding one sheet. In this case, saddle stitching is not required for only one sheet, so when one sheet is discharged, the sheet is fed to the middle folding processing handle G side, folded by the folding plate 74 and the folding roller, and discharged to the lower tray. To do.
[0066]
1.6 Folding Mechanism FIG. 16 is a perspective view showing the folding mechanism portion, in which one side of the folding mechanism portion is omitted, and side plates and the like serving as structures are omitted. FIGS. 17 and 18 are side views of the folding mechanism shown in FIG. 16, a part of which is seen through, and side plates and the like are omitted.
[0067]
In these drawings, the folding rollers 81a and 81b are supported by swing arms 46a and 46b of fulcrums 44c and 44d coaxial with the folding roller driving gears 44a and 44b, respectively. A pressure spring 47 is mounted as an elastic urging means on the free ends of the swing arms 46a and 46b. The free springs are elastically urged in a direction to bring the free ends close to each other, and pressure is applied between the nips of the folding rollers 20a and 20b. It has been. The folding rollers 81a and 81b are provided with folding roller gears 43a and 43b coaxially and mesh with the folding roller driving gears 44a and 44b, respectively, and are driven by rotating the folding roller driving gears 44a and 44b from a driving unit (not shown). The folding rollers 20a and 20b are driven. As the drive unit, for example, a drive motor and a reduction gear train, a timing belt, or the like is generally used.
[0068]
As shown in FIG. 16, the folding roller gears 43a and 43b are provided with smooth folding roller guide roller portions 45a and 45b having the same outer diameter, which are coaxially and integrally provided, and in this portion, the sliding of the folding plate slider 40 is guided. To do. The fold plate slider 40 has a fold plate slider guide groove 40b, and an arrow shown by the mechanism shown in FIGS. 13 and 14 along a slider guide pin 42 and slider guide rollers 41a and 41b fixed to a side plate (not shown). Advance in the direction and move backwards. The folding plate 74 is integrally extended along the advancing and retreating direction of the folding plate 74 at the center of the rear end side of the folding plate slider 40, and is moved between the nips of the folding rollers 81 a and 81 b as the folding plate slider 40 advances and retracts. On the other hand, advance and retreat.
[0069]
The fold plate slider 40 has a fold plate slider inclined portion 40a on the surface that slides with the fold roller guide roller portions 41a and 41b, and the fold plate slider 4 is pushed near the nip of the fold rollers 81a and 81b. Thus, the folding roller guide roller portions 41a and 41b are pushed by the folding plate slider inclined portion 40a, and the nip between the folding rollers 81a and 81b is expanded.
[0070]
FIG. 17 corresponds to FIG. 13 and shows a state of the standby position in which the folding plate 74 is retracted. A nip pressure is applied to the folding rollers 81a and 81b by a pressure spring 47 applied to the free ends of the folding roller swing arms 46a and 46b, but the folding roller guide roller portions 45a and 45b are connected to the folding plate slider 40. The nip pressure when there is no paper is relaxed.
[0071]
FIG. 18 corresponds to FIG. 14 and shows a state in which the folding plate 74 has advanced, in this case the folding operation is performed without a sheet bundle. In this state, the folding plate slider 40 advances in the direction indicated by the arrow, and the folding plate 74 enters the nip between the folding rollers 81a and 81b. In this state, the folding roller guide roller portions 45a and 45b are pushed by the folding plate slider inclined portion 40a of the folding plate slider 40 to widen the nip between the folding rollers 81a and 81b. The folding plate 74 is set wider than the thickness of the front end portion thereof, so that it does not interfere with the folding rollers 81a and 81b even if the folding plate 74 enters deeper than the nip between the folding rollers 81a and 81b.
[0072]
2. As shown in FIG. 16, the control device control device 350 is composed of a microcomputer having a CPU 360, an I / O interface 370, etc., and each switch of the control panel of the image forming apparatus PR main body, the inlet sensor 301, the upper paper discharge. Sensor 302, shift paper discharge sensor 303, pre-stack sensor 304, staple paper discharge sensor 305, paper presence sensor 310, discharge belt home position sensor 311, staple movement home position sensor 312, stapler oblique home position sensor 313, bundle branch guide home Position sensor 315, bundle arrival sensor 321, movable rear end fence home position sensor 322, folding portion passage sensor 323, lower paper discharge sensor 324, folding plate home position sensor 325, paper surface detection sensor 33 , 330a, 330b, signals from the sensors such as the sheet discharge guide plate close sensor 331 can be input to CPU360 via the I / O interface 370.
[0073]
The CPU 360 drives the tray lifting / lowering motor 168 for the shift tray 202, the discharge guide plate opening / closing motor 167 for opening / closing the opening / closing guide plate, the shift motor 169 for moving the shift tray 202, and the tapping roller 12 based on the input signal. The unillustrated tapping roller motor, solenoids such as tapping SOL 170, a conveying motor for driving each conveying roller, a discharging motor for driving each discharging roller, a discharging motor 157 for driving the discharging belt 52, and an end face binding stapler S1 are moved. The stapler moving motor 159, the oblique motor 160 that obliquely rotates the end-face stitching stapler S1, the jogger motor 158 that moves the jogger fence 53, the bundle branch drive motor 161 that rotates the branch guide plate 54 and the movable guide 55, and the bundle is conveyed. Drive the transport roller Controls driving of a bundle conveying motor, a rear end fence moving motor (not shown) that moves the movable rear end fence 73, a folding plate driving motor 166 that moves the folding plate 74, a folding roller driving motor (not shown) that drives the folding roller 81, and the like. . A pulse signal of a not-shown staple conveyance motor that drives the staple discharge roller is input to the CPU 360 and counted, and the hitting SOL 170 and the jogger motor 158 are controlled according to this count. The folding roller drive motor is a stepping motor and is controlled directly from the CPU 360 via a motor driver or indirectly via an I / O 370 and a motor driver.
[0074]
The punch unit 100 also performs drilling according to instructions from the CPU 360 by controlling the clutch and the motor.
[0075]
The sheet post-processing device PD is controlled by the CPU 360 executing a program written in a ROM (not shown) while using a RAM (not shown) as a work area.
[0076]
3. Hereinafter, the operation of the sheet post-processing apparatus according to the present embodiment executed by the CPU 360 will be described.
[0077]
In the present embodiment, the following discharge mode is adopted according to the post-processing mode. In this embodiment, the following discharge mode is adopted according to the post-processing mode.
[0078]
{Circle around (1)} Non-stipple mode a: a mode in which a sheet is conveyed by the conveying rollers 3 and 4 through the conveying path A and the conveying path B and discharged to the upper tray 201.
[0079]
{Circle around (2)} Non-stipple mode b: a mode in which the paper passes through the transport path A and the transport path C, is transported to the shift paper discharge roller 6 by the transport roller 5, and is discharged to the shift tray 202.
[0080]
{Circle around (3)} Sort / Stack Mode: Passes through the transport path A and transport path C, is transported to the shift discharge roller 6 by the transport roller 5, and is discharged to the shift tray 202. At that time, the shift tray 202 sorts the sheets to be discharged by swinging in the direction orthogonal to the paper discharge direction at every section separation.
[0081]
{Circle around (4)} Stipple mode: A mode in which alignment and binding are performed on the processing tray F through the transport path A and transport path D, and the paper is discharged to the shift tray 202 through the transport path C.
[0082]
(5) Saddle binding bookbinding mode: alignment and center binding are performed on the processing tray F via the transport path A and transport path D, and further center folding is performed on the processing tray G, and the paper is discharged to the lower tray 203 through the transport path H. Mode.
[0083]
Since the folding process is not performed in the non-stipple mode or the stipple mode, the description thereof is omitted here.
[0084]
20 to 27 are operation explanatory views showing operations in the saddle stitch binding mode. In these drawings, the folding plate slider 40 is omitted for the sake of brevity. In the saddle stitching bookbinding mode, the paper sorted from the conveyance path A by the branching claw 15 and the branching claw 16 is guided to the conveyance path D by the conveyance roller pair 7 and 9.10, and the conveyance roller 7 conveyance roller 9 conveyance roller 10 staple discharge. The paper is discharged to the processing tray F by the paper roller 11. In the processing tray F, the sheets sequentially discharged by the discharge rollers 11 are aligned (FIG. 20). Thereafter, the sheet bundle is carried downstream by a predetermined distance set for each sheet size by the discharge claw 52a, and the center thereof is bound by the saddle stitching stapler S2 (FIG. 21). The bound sheet bundle is conveyed downstream by a discharge claw 52a for a predetermined distance set for each sheet size, and the leading end of the sheet bundle is sandwiched between a discharge roller 56 and a pressure roller 57, and a branch guide plate 54 and a movable guide 55 Is rotated downstream again by the discharge claw 52a and the discharge roller 56 (FIGS. 22 and 23). The discharge roller 56 is provided on the drive shaft of the discharge belt 52 and is driven in synchronization with the discharge belt 52. Then, the sheet bundle is moved from the home position to a position corresponding to the sheet size in advance by the upper bundle conveying roller 71 and the lower bundle conveying roller 72, and is stopped so as to guide the lower end surface. Up to 73. At this time, the discharge claw 52a stops at the position where another discharge claw 52a 'disposed at a position facing the outer periphery of the discharge belt 52 reaches the vicinity of the rear end fence 51, and the branch guide plate 54 and the movable guide 55 returns to the home position and prepares for the next sheet.
[0085]
The sheet bundle abutted against the movable rear end fence 73 is released from the pressurization of the lower bundle conveying roller 72 (FIG. 24). After that, the vicinity of the bound needle portion is pushed by the folding plate 74 in a substantially right angle direction and guided to the nip of the opposing folding roller 81 (FIG. 25). The folding roller 81 that has been rotated in advance folds the center of the sheet bundle by conveying the sheet bundle under pressure. The leading end of the folded sheet bundle enters the nip portion of the second folding roller 82 (FIG. 26). At this time, the folding roller 81 and the second folding roller 82 stop rotating, and are conveyed again after a predetermined time. Then, folding is strengthened by the second pair of folding rollers 82, and the sheet is discharged to the lower tray 203 by the lower sheet discharge roller 83 (FIG. 27). At this time, when the rear end of the sheet bundle is detected by the folding portion passage sensor 323, the folding plate 74 and the movable rear end fence 73 are returned to the home position, and the pressurization of the lower bundle conveying roller 72 is restored, and the next sheet is detected. Prepare for. If the next job is the same sheet size and the same number of sheets, the movable rear end fence 73 may stand by at that position. The movable rear end fence can be moved up and down by a motor (not shown) between the pulleys 73a and 73b by a timing belt 73c stretched between the pair of pulleys 73a and 73b.
[0086]
4). Operation of Folding Mechanism FIGS. 28 to 31 are operation explanatory views showing the operation of the folding mechanism according to the embodiment of the present invention.
[0087]
FIG. 28 is a view (corresponding to FIG. 24) showing a state in which the sheet bundle P is conveyed to the center folding portion. As shown in FIG. 21, the sheet bundle P is saddle stitched (stipple stitched) by the saddle stitching stapler S2 as shown in FIG. 21, and the rear end of the sheet bundle P is moved by the movable fence 73 according to the sheet size signal sent from the image forming apparatus PR main body. It is positioned. From this state, as shown in FIG. 29, the folding plate slider 40 moves in the direction indicated by the arrow, the folding plate 74 fixed to the folding plate slider 40 folds the stipple position of the sheet bundle P, and the folded leading end is moved. The sheet is pushed between the nips of the folding rollers 81a and 81b. Accordingly, the folding roller drive gears 44a and 44b are rotated in the direction of the arrow by the power from the driving unit (not shown), thereby rotating the folding roller gears 43a and 43b, and the folding rollers 81a and 81b feed the sheet bundle P at the same speed. Rotates so that it is sandwiched between nips. The folding rollers 81a and 81b in which the sheet bundle P is sandwiched widen the nip interval by the thickness of the sheet bundle P, but the folding plate slider 40 is regulated in the thickness direction of the sheet bundle P by the slider guide rollers 41a and 41b, and the slider guide Since the central portion in the thickness direction is regulated by the pin 42, the folding rollers 81a and 81b spread evenly up and down around the folding plate 74 by the rotation of the folding roller swing arms 46a and 46b.
[0088]
FIG. 30 shows the state in which the folding plate 74 has pushed the sheet bundle P as far as it will go. That is, the folding plate guide 40 advances from the state of FIG. 29 in the direction of the arrow in the drawing, and the folding plate 74 advances to the innermost position. In the figure, the fold plate slider inclined portion 40a appears to be in contact with the fold roller guide roller portions 45a and 45b, but in reality, the amount of spread between the nips of the fold rollers 81a and 81b is larger with the thickness of the sheet bundle P. The sheet bundle P is sufficiently subjected to a nip pressure for folding. In this state, the folding rollers 81a and 81b continue to rotate and pinch and convey the sheet bundle P.
[0089]
When the folding plate 74 is advanced to the maximum extent in this way, the folding plate 74 is retracted as shown in FIG. 31, and the folding plate 74 is detached from between the sheets. On the other hand, the folded sheet bundle P is conveyed by the rotation of the folding rollers 81a and 81b, and is discharged and stacked on the lower discharge tray 203 from the state shown in FIG.
[0090]
In the operation of the present embodiment, the folding plate 74 is pushed in and pushed, the rotation speed of the folding rollers 81a and 81b, the drawing (retracting) timing and the drawing (retracting) speed of the folding plate 74 are the folding plate slider 40. By making the driving of the folding roller drive gears 44a and 44b independent drive systems, it is possible to arbitrarily set the number of paper bundles P and the paper size by the signal sent from the image forming apparatus PR main body.
[0091]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to securely bite the sheet bundle and fold it symmetrically and beautifully with respect to the folding position by the folding plate. In addition, it is possible to perform reliable half-folding with a simple mechanism, and it is possible to perform a smaller and higher quality saddle stitch bookbinding process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a system configuration of an image processing system including a sheet processing apparatus and an image forming apparatus mainly showing a sheet post-processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of a main part showing details of a shift mechanism of the sheet post-processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged perspective view of a main part of a shift tray lifting mechanism of the sheet post-processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view illustrating a structure of a paper discharge unit to a shift tray of the paper post-processing apparatus according to the embodiment of the invention.
FIG. 5 is a plan view of a staple processing tray of the sheet post-processing apparatus according to the embodiment of the present invention as viewed from a direction perpendicular to a sheet conveying surface.
FIG. 6 is a perspective view showing a staple processing tray and its driving mechanism of the sheet post-processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a sheet bundle discharging mechanism of the sheet post-processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing an end-face binding stapler of the sheet post-processing apparatus according to the embodiment of the present invention together with a moving mechanism.
9 is a perspective view showing an oblique rotation mechanism of the end-face stitching stapler in FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is an operation explanatory diagram of a sheet bundle deflection mechanism of the sheet post-processing apparatus according to the embodiment of the present invention, and shows a state when a sheet or a sheet bundle is discharged to a shift tray.
11 is an operation explanatory view of the sheet bundle deflecting mechanism of the sheet post-processing apparatus according to the embodiment of the present invention, and shows a state where the branch guide plate is rotated to the discharge roller side from the state of FIG.
12 is an operation explanatory view of the sheet bundle deflecting mechanism of the sheet post-processing apparatus according to the embodiment of the present invention, in which the movable guide rotates to the branch guide plate side from the state of FIG. The state which formed the path | route which deflects a bundle | flux is shown.
FIG. 13 is an operation explanatory view of a folding plate slider and a folding plate moving mechanism of the sheet post-processing apparatus according to the embodiment of the present invention, and shows a state before entering a middle folding operation.
FIG. 14 is an operation explanatory view of a folding plate slider and a folding plate moving mechanism of the sheet post-processing apparatus according to the embodiment of the present invention, and shows a state when returning to the initial position after half-folding.
FIG. 15 is a diagram illustrating details of a staple processing tray and a half-fold processing tray of the sheet post-processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram showing a control circuit of the sheet post-processing apparatus according to the embodiment of the present invention together with the image forming apparatus.
FIG. 17 is a main part perspective view showing a folding mechanism part of the sheet post-processing apparatus according to the embodiment of the present invention;
18 is a side view showing an initial state of the folding mechanism section shown in FIG. 17;
FIG. 19 is a side view showing a state of the folding mechanism section shown in FIG. 17 during a folding operation.
FIG. 20 is an operation explanatory diagram showing an operation in the middle folding processing mode, and shows a state when the end face of the paper is prevented from being displaced by the jogger fence.
FIG. 21 is an operation explanatory diagram showing an operation in the middle folding processing mode, and shows a state when performing saddle stitching with a saddle stitching stapler;
FIG. 22 is an operation explanatory view showing the operation in the middle folding processing mode, and shows a state when the branch guide plate and the movable guide plate are closed and the sheet bundle is guided to the middle folding processing tray.
FIG. 23 is an operation explanatory diagram showing an operation in the middle folding processing mode, and shows a state in which a sheet bundle is conveyed to the middle folding portion.
FIG. 24 is an operation explanatory view showing the operation in the middle folding processing mode, and shows a state when the sheet bundle is positioned at the middle folding position of the middle folding portion and the middle folding is started.
FIG. 25 is an operation explanatory view showing the operation in the middle folding processing mode, and shows a state in which the folding plate slider has moved and the leading end of the folding plate has been pushed between the folding nips.
FIG. 26 is an operation explanatory view showing the operation in the middle folding processing mode, and shows a state in which the folding plate pushes the sheet bundle to the farthest.
FIG. 27 is an operation explanatory view showing the operation in the middle folding processing mode, and shows a state in which the folding plate is retracted and separated from between the sheets.
FIG. 28 is an operation explanatory view showing the operation of the folding mechanism according to the embodiment of the present invention, and shows a state where the sheet bundle is conveyed to the middle folding portion.
FIG. 29 is an operation explanatory view showing the operation of the folding mechanism according to the embodiment of the present invention, and shows a state in which the folding plate slider moves and the leading end portion where the folding plate is folded is pushed between the nips of the folding rollers.
FIG. 30 is an operation explanatory view showing the operation of the folding mechanism according to the embodiment of the present invention, showing a state in which the folding plate pushes the sheet bundle to the farthest.
FIG. 31 is an operation explanatory view showing the operation of the folding mechanism according to the embodiment of the present invention, showing a state in which the folding plate is retracted and separated from between the sheets.
[Explanation of symbols]
40 Folding plate sliders 40a and 40b Folding plate slider inclined portions 41a and 41b Guide rollers 42 Guide pins 43a and 43b Folding roller gears 44a and 44b Folding roller driving gears 44c and 44d Folding points 45a and 45b Guide rollers 46a and 46b Swing arm 47 74 Folding plates 81a, 81b Folding rollers

Claims (8)

折りプレートを用紙あるいは用紙束の用紙面に対してほぼ垂直な方向から当接させて折りローラ対のニップに押し込んで用紙を折る用紙折り装置において、
一端で揺動自在に支持され、他端で互いに近接する方向に弾性付勢された一対のアームと、
前記1つのアームにそれぞれ回転自在に支持された折りローラと、
前記折りローラと同軸に設けられたガイドコロと、
前記一対のガイドコロの間に配置され、前記折りプレートの進出後退動作に連動して進出後退動作を行う進退ガイドと、
を備え、前記折りプレートの進出後退方向に延長した面に関して前記折りローラがほぼ対称に移動するように前記折りローラが前記アームに支持されていることを特徴とする用紙折り装置。
In a paper folding device that folds a sheet by bringing the folding plate into contact with the sheet surface of the sheet or sheet bundle from a direction substantially perpendicular to the nip of the pair of folding rollers,
A pair of arms supported at one end in a freely swingable manner and elastically biased in directions approaching each other at the other end;
A folding roller rotatably supported by the one arm;
A guide roller provided coaxially with the folding roller;
An advancing / retreating guide disposed between the pair of guide rollers and performing advancing / retreating operation in conjunction with advancing / retreating operation of the folding plate;
And the folding roller is supported by the arm so that the folding roller moves substantially symmetrically with respect to a surface of the folding plate extending in the advancing and retreating direction.
前記進退ガイドのガイド位置および方向を規制する規制手段を備えていることを特徴とする請求項1記載の用紙折り装置。The sheet folding apparatus according to claim 1, further comprising a regulating unit that regulates a guide position and direction of the advance / retreat guide. 前記規制手段が、
中央長手方向に沿って前記進退ガイドの移動距離に対応した長さ穿設されたガイド溝および前記ガイド溝に挿入されたガイドピンと、
前記折りローラ対の軸方向と平行に設けられ、前記進退ガイドの前記ガイド溝を挟んだ両端に当接する一対のガイドコロと、
からなることを特徴とする請求項2記載の用紙折り装置。
The regulating means is
A guide groove drilled in a length corresponding to the movement distance of the advance / retreat guide along the central longitudinal direction, and a guide pin inserted into the guide groove;
A pair of guide rollers provided in parallel with the axial direction of the pair of folding rollers and in contact with both ends sandwiching the guide groove of the advance / retreat guide;
The sheet folding apparatus according to claim 2, comprising:
前記折りプレートの先端が前記折りローラ対のニップ近傍まで押し込まれた際、前記折りローラのニップが離間するように前記進退ガイドの前記ガイドコロの当接面にカムが形成されていることを特徴とする請求項1記載の用紙折り装置。A cam is formed on the contact surface of the guide roller of the advance / retreat guide so that the nip of the folding roller is separated when the front end of the folding plate is pushed to the vicinity of the nip of the pair of folding rollers. The paper folding apparatus according to claim 1. 折りプレートが前記折りローラ対のニップ間に進入したときに少なくとも前記折りプレートの前記ニップ部への進入部の厚さよりも大寸になるように前記カムの形状が設定されていることを特徴とする請求項4記載の用紙折り装置。When the folding plate enters between the nips of the pair of folding rollers, the shape of the cam is set so as to be at least larger than the thickness of the entrance portion of the folding plate to the nip portion. The sheet folding device according to claim 4. 前記折りプレートが前記進退ガイドに一体に設けられていることを特徴とする請求項1記載の用紙折り装置。The sheet folding apparatus according to claim 1, wherein the folding plate is provided integrally with the advance / retreat guide. 用紙束の中央部を綴じる綴じ手段と、
請求項1ないし6のいずれか1項に記載の折り装置と、
を備えていることを特徴とする用紙処理装置。
A binding means for binding the central portion of the sheet bundle;
The folding device according to any one of claims 1 to 6,
A sheet processing apparatus comprising:
請求項7記載の用紙処理装置と、
用紙に対して可視画像を形成する画像形成装置と、
が一体または別体に構成されていることを特徴とする画像形成システム。
A sheet processing apparatus according to claim 7;
An image forming apparatus that forms a visible image on paper;
Is formed as a single body or as a separate body.
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