JP4462785B2 - 用紙折り畳み機構、および用紙折り畳み方法 - Google Patents
用紙折り畳み機構、および用紙折り畳み方法 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、用紙を自動的に折り畳む用紙折り畳み機構、および用紙折り畳み方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、用紙を折り畳む用紙折り畳み機構として、例えば、図9に示すようなZ折り機構100が知られている。
【0003】
このZ折り機構100は、そのニップを通して用紙を矢印T1方向(図中左方向)に一定速度で搬送する一対の送りローラ101、102、これら一対の送りローラ101、102によって挟持搬送された用紙を水平方向にガイドする板状の搬送ガイド103、この搬送ガイド103の終端位置で用紙の先端を衝突させてその移動を規制するストッパ104、搬送ガイド103の始端部近くで一方の送りローラ101の図中左側に転接配置された送りローラ105、この送りローラ105の図中上方に転接配置された送りローラ106、2つの送りローラ101、105間のニップを介して図中上方に送られる用紙を鉛直方向にガイドする板状の搬送ガイド107、およびこの搬送ガイド107の終端位置で用紙を衝突させてその移動を規制するストッパ108を有する。
【0004】
4つの送りローラ101、102、105、106は、それぞれ図中矢印方向に同じ周速で常時連れ回り回転される。また、2つのストッパ104、108は、用紙の搬送方向先端を規制する位置を変更可能に構成されており、用紙の折り畳み位置に合わせて位置決めされる。ここでは、用紙の折り畳み長さをLに設定した。
【0005】
上記Z折り機構100は、以下のように動作する。
【0006】
まず、図10(a)に示すように、送りローラ101、102間のニップに用紙が図中矢印T1方向から送り込まれ、搬送ガイド103に沿って図中左方向へ搬送される。そして、用紙の搬送方向先端がストッパ104に衝突した後、送りローラ101、102によって用紙がさらに図中左方向に送り込まれ、行き場のなくなった用紙の途中部分が挫屈される。
【0007】
さらに、挫屈された用紙の部分が、図10(b)に示すように、送りローラ101、105間のニップへ逃げ、送りローラ101、105によって挟持拘束されて、搬送ガイド107に沿って図中上方へ搬送される。このとき、用紙の挫屈部分が送りローラ101、105間のニップを通過することにより、用紙が折り畳まれる。
【0008】
この折り畳み位置を先頭にして搬送ガイド107に沿って図中上方へ搬送された用紙の搬送方向先端、すなわち折り畳み位置が、図10(c)に示すように、ストッパ108に衝突した後、送りローラ101、105によって用紙がさらに搬送され、用紙の途中部分、この場合、用紙先端を含む部分が挫屈される。
【0009】
そして、挫屈されて行き場のなくなった用紙の部分が、図10(d)に示すように、送りローラ105、106間のニップに逃げ、送りローラ105、106によって挟持拘束されて図中矢印T2方向へ送り出される。
【0010】
上述した一連の動作により、用紙がZ状に折り畳まれる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来のZ折り機構100では、用紙の搬送方向先端をストッパ104、108に衝突させて用紙を挫屈させるため、比較的サイズの大きな紙や比較的こしの弱い薄い紙などでは、所望する折り畳み位置で用紙をうまく挫屈させることができず、他の部分で挫屈を生じ、結果としてジャムを生じてしまう場合があった。
【0012】
また、用紙先端をストッパに衝突させる際、比較的大きな音が発生するため、騒音の問題を生じていた。
【0013】
さらに、用紙の折り畳み位置を変更したい場合には、2つのストッパ104、108を位置決め調整する必要があり、オペレータの作業負担が大きかった。
【0014】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、動作時の騒音を殆ど無くすことができ、折り畳み位置を容易に変更でき、所望する位置で用紙を確実に折り畳みできる用紙折り畳み機構、および用紙折り畳み方法を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の用紙折り畳み機構は、用紙を挟持拘束しつつ回転することで第1の方向へ搬送する第1ローラ対と、この第1ローラ対より上記第1の方向下流側に配置され、上記第1ローラ対によって搬送されている用紙の他の部分を挟持拘束しつつ回転することで該用紙を上記第1の方向に搬送するとともに第1の方向とは逆の第2の方向に搬送する第2ローラ対と、上記第1および第2ローラ対間で搬送される用紙の第1面側にある上記第1ローラ対の一方のローラに接触して設けられ、上記第1ローラ対を上記第1の方向に回転しつつ上記第2ローラ対を上記第2の方向に回転することで上記第1および第2ローラ対間で上記第1面側に挫屈する用紙を、上記一方のローラとの間のニップに受け入れて回転することで折り畳むとともに、この折り畳まれた用紙をその第1の折り畳み位置を先頭にして上記第1および第2の方向と略直交する第3の方向に搬送する第3ローラと、上記第1および第2ローラ対間で搬送される用紙の第2面側に配置され、上記第1ローラ対を上記第1の方向に回転しつつ上記第2ローラ対を上記第2の方向に回転したとき、上記第1および第2ローラ対間の用紙が上記第2面側に座屈することを防止する第1のガイド部材と、上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップより上記第3の方向下流側に配置され、上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップによって上記第1の折り畳み位置を先頭にして上記第3の方向に搬送されている用紙の他の部分を挟持拘束しつつ回転することで該用紙を上記第3の方向に搬送するとともに第3の方向とは逆の第4の方向に搬送する第4ローラ対と、上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第4ローラ対との間で搬送される用紙の一側で上記第3ローラに接触して設けられ、上記第3ローラを上記第3の方向に回転しつつ上記第4ローラ対を上記第4の方向に回転することで上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記および第4ローラ対との間で上記一側に挫屈する用紙を上記第3ローラとの間のニップに受け入れて折り畳む第5ローラと、上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第4ローラ対との間で搬送される用紙の他側に配置され、上記第3ローラを上記第3の方向に回転しつつ上記第4ローラ対を上記第4の方向に回転したとき、上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第4ローラ対との間にある用紙が上記他側に座屈することを防止する第2のガイド部材と、を備えている。
【0019】
更に、本発明の用紙折り畳み方法によると、第1ローラ対を回転してその間に挟持拘束した用紙を第1の方向に搬送し、上記第1ローラ対より上記第1の方向下流側に設けられた第2ローラ対により、上記第1ローラ対によって搬送されている用紙の他の部分を挟持拘束して上記第1の方向に搬送し、予め設定した距離だけ搬送した後、上記第2ローラ対を上記第1の方向とは逆の第2の方向へ回転し、上記第1および第2ローラ対間で用紙がその第1面側に座屈するように当該用紙の第2面に沿って配置した第1のガイド部材で当該用紙の座屈を防止しつつ、上記第1および第2ローラ対間で上記第1面側に挫屈した部分を上記第1ローラ対の一方のローラとこのローラに接触した第3ローラとの間のニップに受け入れて折り畳みつつ、上記第1および第2の方向と略直交する第3の方向に該用紙をその折り畳み位置を先頭にして搬送し、上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップより上記第3の方向下流側に設けられた第4ローラ対により、上記第3ローラおよび一方のローラによって搬送されている用紙の他の部分を挟持拘束して上記第3の方向に搬送し、予め設定した距離だけ搬送した後、上記第4ローラ対を上記第3の方向とは逆の第4の方向へ回転し、上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第4ローラ対との間の用紙が上記第3ローラ側に挫屈するように上記第3ローラに接触した第5ローラと反対側に配置した第2のガイド部材で当該用紙の座屈を防止しつつ、上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第4ローラ対との間で座屈した部分を上記第3ローラと上記第5ローラとの間のニップに受け入れて折り畳むことを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0021】
図1には、この発明の実施の形態に係るZ折り機構21(用紙折り畳み機構)を搭載した電子写真方式のデジタル複写機の概略構成を示してある。
【0022】
デジタル複写機は、その外殻をなす筐体1を有する。筐体1の上面には、透明なガラスからなる原稿台3が設けられ、その上に原稿供給部2が設けられている。原稿供給部2は、原稿台3上の所定位置に、複数枚の原稿を1枚ずつ送り込む。原稿台3の下方には、図中左右に移動するスキャナ4が設けられている。スキャナ4を介して原稿から読み取られたイメージデータは、筐体1の下端近くに配置された大容量のデータファイル装置5に蓄積される。
【0023】
スキャナ4の下方には、用紙を収容する2つのカセット6a、6bが筐体1に対して脱着自在に設けられている。各カセット6a、6bには、用紙Pの有無を検知する透過型光センサ7a、7b、および用紙Pを1枚ずつ分離して繰り出す繰り出しローラ8a、8bが設けられている。尚、本実施の形態では、下段のカセット6aにA4サイズの用紙Pをセットし、上段のカセット6bにA3サイズの用紙Pをセットした。各カセット6a、6bから繰り出された用紙Pは、複数組のローラ対9を備えた搬送路10を介して第1の画像形成部11へ送り込まれる。
【0024】
第1の画像形成部11は、その略中央に感光体ドラム12を備え、その周りに、レーザ光学系13、チャージャ14、現像器15、転写チャージャ15aなどを備えている。データファイル装置5から適宜読み出されたイメージデータに基づいてレーザ光学系13の露光走査により感光体ドラム12上に潜像が形成され、この潜像が現像器15から供給されるトナーにより現像され、転写チャージャ15aにより搬送路10を介して送り込まれた用紙P上にトナー像が転写される。
【0025】
トナー像が転写された用紙Pは、第1の画像形成部11から送り出されて、第1の定着装置16へ送り込まれる。ここで、ヒートローラ16aにより用紙Pが加熱および加圧され、トナー像が用紙P上に定着される。トナー像が定着された用紙Pは、アクチュエータにより回動するゲート17を通過される。
【0026】
ゲート17により切換えられる一方の搬送路上には、上述した第1の画像形成部11と同じ構造の第2の画像形成部19が逆さに設けられている。すなわち、第1の画像形成部11で一方の面に画像形成した用紙Pの他方の面にも画像形成可能となっている。また、第2の画像形成部19の下流側には、ヒートローラ20aを有する第2の定着装置20が配設されている。
【0027】
第2の定着装置20の下流側の搬送路は、後述するZ折り機構21を通って、ゲート17により切換えられる他方の搬送路に接続される。この合流した搬送路18は、筐体1の上端近くに設けられた一対の排出ローラ22aまで延び、搬送路18を介して搬送された用紙Pが排出ローラ22aを介して排紙トレイ22に排出されるようになっている。
【0028】
また、筐体1の底部近くには、所定の動作プログラムに従って上述したデジタル複写機の動作を制御する制御部ユニット23、およびデジタル複写機に電力を供給するための電源ユニット24が配設されている。尚、制御部ユニット23は、本発明の制御部、第1制御部、および第2制御部として機能する。
【0029】
図2には、Z折り機構21の概略構造を示してある。また、図3には、Z折り機構21の要部の構造を斜視図にして示してある。
【0030】
Z折り機構21は、デジタル複写機のフロント側の筐体に沿って立設されたフロントパネル(図示せず)、デジタル複写機のリア側の筐体に沿って立設されたリアパネル31a、および各パネルの下端をつないだ底板31bを一体に有するベース部材31を備え、このベース部材31のフロントパネルとリアパネルの間を延びた複数本の送りローラ(後述する)を有する。各送りローラは、金属製の軸にゴム材料を被覆して形成されている。そして、これら複数本の送りローラをそれぞれ所定方向に回転制御することで、図中矢印T1方向から送り込まれた用紙PをZ状に折り畳んで図中矢印T2方向に送り出すように機能する。
【0031】
Z折り機構21に用紙Pが送り込まれる入口付近には、図中上下に転接した一対の送りローラ32、33が設けられている。送りローラ対32、33のニップより図中右側、すなわち用紙Pの搬送方向下流側には、ニップを通して図中右方向(第1の方向)に搬送される用紙Pの上面(第1面)および下面(第2面)をそれぞれガイドする一対のガイド板34、35が設けられ、これらガイド板34、35のさらに下流側には、図中上下に転接した一対の送りローラ36、37が設けられている。尚、送りローラ対36、37は、入口を介して受け入れた用紙Pをそのまま第1の方向に搬送する、本発明の第1ローラ対として機能する。
【0032】
また、送りローラ対36、37のニップより第1の方向に沿ってさらに下流側、すなわち図中右側には、図中上下に転接された一対の送りローラ38、39が配設されている。この送りローラ対38、39のうち下方の送りローラ38の回転軸にはギア38aが設けられ、可逆回転式のステッピングモータ40の回転軸に設けられたギア40aと歯合している。つまり、この送りローラ対38、39は、ステッピングモータ40の回転方向を制御することにより、第1の方向に回転するとともに第1の方向とは逆の第2の方向にも回転する、本発明の第2ローラ対として機能する。
【0033】
尚、上述した送りローラ対36、37と送りローラ対38、39との間で搬送される用紙Pの下面側に近接して用紙Pの下面側への挫屈を防止するためのガイド板41(ガイド部材、第1のガイド部材)が設けられている。また、送りローラ対38、39のニップより第1の方向に沿って下流側には、用紙Pの上面および下面をそれぞれガイドする一対のガイド板42、43が設けられている。さらに、送りローラ対38、39のニップ近傍、すなわちニップの直後には、その光軸を遮ることにより用紙Pの先端通過を検知するための透過型光センサ44(センサ、第1センサ)(以下、単にセンサ44と称する)が配設されている。
【0034】
ガイド板41の上方に僅かに離間した位置には、送りローラ37の図中右側に転接した送りローラ45が設けられている。この送りローラ45は、本発明の第3ローラとして機能し、送りローラ対36、37と送りローラ対38、39との間で上面側に挫屈した用紙Pの挫屈部分を送りローラ37(一方のローラ)との間のニップに受け入れて折り畳むとともに、折り畳んだ用紙Pを上記第1および第2の方向と直交する第3の方向、すなわち図中上方へ搬送するよう機能する。
【0035】
尚、送りローラ37は、送りローラ36とともに本発明の第1ローラ対として機能するとともに、送りローラ45との間でニップを形成するように兼用される。すなわち、このような構造を採用することにより、送りローラ対36、37のニップと送りローラ対37、45のニップとを最も近づけることができる。また、上述した送りローラ対38、39も、この送りローラ対37、45間のニップにできるだけ近い位置に配置することが望ましい。
【0036】
つまり、送りローラ対36、37と送りローラ対38、39との間で挫屈した用紙Pの挫屈位置からできるだけ近い位置で用紙Pを挟持拘束することで、所望する挫屈位置からずれた他の位置で用紙Pが挫屈してしまう可能性を低く抑えることができ、用紙Pを所望する位置で正確に折り畳むことができる。
【0037】
送りローラ対37、45間のニップより第3の方向に沿って下流側、すなわち図中上方には、本発明の第4ローラ対として機能する一対の送りローラ46、47が配設されている。尚、送りローラ対37、45のニップを通って図中上方に搬送される用紙Pは、その折り畳み位置(第1の折り畳み位置)を先頭にして搬送されて、送りローラ対46、47のニップへ送り込まれる。
【0038】
送りローラ対46、47のうち図中左側の送りローラ46の回転軸にはギア46aが設けられ、可逆回転式のステッピングモータ48の回転軸に設けられたギア48aと歯合している。つまり、この送りローラ対46、47は、ステッピングモータ48の回転方向を制御することにより、第3の方向に回転するとともに第3の方向とは逆の第4の方向にも回転する。
【0039】
尚、上述した送りローラ対37、45と送りローラ対46、47との間で搬送される用紙Pの図中左側に沿って用紙Pの図中左方向への挫屈を防止するためのガイド板49(第2のガイド部材)が設けられている。また、送りローラ対46、47のニップより第3の方向に沿って下流側には、用紙Pの図中左側および図中右側をそれぞれガイドする一対のガイド板51、52が設けられている。さらに、送りローラ対46、47のニップ近傍、すなわちニップの直後には、その光軸を遮ることにより用紙Pの先端通過を検知するための透過型光センサ53(第2センサ)(以下、単にセンサ53と称する)が配設されている。
【0040】
また、ガイド板49の図中右方に僅かに離間した位置には、送りローラ45の図中上方に転接した送りローラ50が設けられている。この送りローラ50は、本発明の第5ローラとして機能し、送りローラ対37、45と送りローラ対46、47との間で図中右方向に挫屈した用紙Pの挫屈部分をニップに受け入れて折り畳むとともに、上記第3および第4の方向と直交する方向、すなわち図中右方向へ搬送するよう機能する。
【0041】
尚、送りローラ45は、本発明の第3ローラとして機能するとともに、送りローラ50との間でニップを形成するように兼用される。すなわち、このような構造を採用することにより、送りローラ対37、45のニップと送りローラ対45、50のニップとを最も近づけることができる。また、上述した送りローラ対46、47も、この送りローラ対45、50のニップにできるだけ近い位置に配置することが望ましい。
【0042】
つまり、送りローラ対37、45と送りローラ対46、47との間で挫屈した用紙Pの挫屈位置からできるだけ近い位置で用紙Pを挟持拘束することで、所望する挫屈位置からずれた他の位置で用紙Pが挫屈してしまう可能性を低く抑えることができ、用紙Pを所望する位置で正確に折り畳むことができる。
【0043】
上述した送りローラ対45、50のニップより図中右側には、Z状に2回折り畳んだ用紙Pを上下でガイドする一対のガイド板54、55が設けられ、さらに右側には、上下に転接した一対の送りローラ56、57が設けられ、またさらに右側には、用紙Pを上下でガイドする一対のガイド板58、59が設けられている。つまり、送りローラ対45、50のニップを通過したZ折りされた用紙Pが、一対のガイド板54、55でガイドされて送りローラ対56、57のニップへ送り込まれ、さらに搬送されて一対のガイド板58、59によってガイドされてZ折り機構21の外側へ矢印T2方向へ送り出されるようになっている。
【0044】
上述した複数の送りローラのうち4つの送りローラ32、36、45、56の回転軸には、それぞれ歯付ベルト61を巻回したプーリ32a、36a、45a、56aが同軸に設けられている。歯付ベルト61は、この他に、図中矢印F方向に回転するステッピングモータ60の回転軸に取付けられたプーリ62、および歯付ベルト61に所定の張力を付与するためのプーリ63に巻き回されている。しかして、ステッピングモータ60を矢印F方向に回転すると、歯付ベルト61を巻回した複数のプーリを有する送りローラ32、36、45、56、およびこれら送りローラにそれぞれ転接した送りローラ33、37、50、57が、それぞれ図中矢印方向へ回転するようになっている。
【0045】
また、上述した複数の送りローラのうち少なくとも3つの送りローラ37、45、50は、図3に示すように、少なくとも用紙Pの全幅Wpを超える長さWrの円筒形状に形成されている。つまり、送りローラ対37、45間のニップを通して用紙Pの挫屈部分を通過させる際に用紙Pを折り畳むとともに、送りローラ対45、50間のニップを通して用紙Pの挫屈部分を通過させる際に用紙Pを折り畳むため、これら3本の送りローラは用紙Pをその全長に亘って挟圧可能な形状を有する。これに対し、他の送りローラ、例えば送りローラ36は、その回転軸に沿って複数に分割されたローラ部分を有する。
【0046】
次に、上記構成のZ折り機構21による用紙Pの折り畳み動作について、図4の動作説明図および図5のタイミングチャートを参照して説明する。尚、本実施の形態のデジタル複写機では、A4サイズの用紙とA3サイズの用紙を取り扱うため、A3サイズの用紙がZ折り機構21に送り込まれてZ状に折り畳まれ、A4サイズに揃えられて排出されるようになっている。このように、サイズの異なる用紙をサイズを揃えて排出可能となるため、ステープルやパンチなどのフィニッシャでの後処理が容易となる。
【0047】
折り畳み動作に先立ち、設定入力部71(図5参照)を介して、オペレータにより、用紙Pの先端から第1の折り畳み位置までの長さ(第1の長さ)、および第1の折り畳み位置から第2の折り畳み位置までの長さ(第2の長さ)が設定入力される。この設定入力部71は、上述したデジタル複写機の制御部ユニット23に接続されている。
【0048】
第1および第2の折り畳み位置が設定されると、図4(a)に示すように、3つ全てのステッピングモータ60、40、48が正転されて、送りローラ32、36、38、45、46が図中矢印方向に回転され、用紙PがZ折り機構21へ矢印T1方向に送り込まれる。このとき、特に、送りローラ38が、用紙Pを図中右方向へ送るように第1の方向に回転される。
【0049】
そして、用紙Pの搬送方向先端がセンサ44によって検知された時点で、センサOFF信号が制御部ユニット23に出力される。制御部ユニット23では、この信号をトリガーとして、タイマ72で所定クロックのカウントを開始し、所定時間(t1)遅延後にステッピングモータ60およびステッピングモータ40に停止司令を出す。2つのステッピングモータ60、40は、この停止司令を受けたことをもって減速して停止する。このときのクロック数は、設定入力部71を介して予め設定した第1の長さに応じて決定される第1の搬送距離に基づいて決定されるもので、図示しないメモリに書き換え可能に予め記録されており、このクロック数を書き換えて変更することで第1の折り畳み位置を容易に変更できる。
【0050】
用紙Pが一定時間だけ短く停止された後、制御部ユニット23からステッピングモータ60に正転司令、ステッピングモータ40に逆転司令が出され、ステッピングモータ60、40がそれぞれ加速されて所定方向に回転される。これにより、図4(b)に示すように、送りローラ対32、33、および送りローラ対36、37が第1の方向(図中矢印T1方向)に回転されるとともに、送りローラ対38、39が第1の方向とは逆の第2の方向(図中矢印T2方向)に回転され、送りローラ対36、37のニップと送りローラ対38、39のニップとの間で用紙Pの中間部分がその上面側に向けて挫屈される。このとき、2つのニップ間で用紙Pの下面側に設けられたガイド板41により、用紙Pがその下面側に挫屈することが防止され、送りローラ対37、45のニップに挫屈部分が導かれるようになっている。送りローラ対37、45のニップに導かれた用紙Pは、ニップを通過することにより折り畳まれ、その第1の折り畳み位置を先頭にしてさらに上方へ送り込まれる。
【0051】
用紙Pが上方へ送り込まれると、センサ44を一旦通過した用紙Pの先端が今度は逆方向(矢印T2方向)にセンサ44を再び通過され、センサON信号が制御部ユニット23に出力される。制御部ユニット23は、この信号に基づいて所定のタイミングでステッピングモータ40に停止/正転司令を出し、ステッピングモータ40は、この停止司令を受けたことをもって減速して一旦停止した後、加速して正転する。
【0052】
この後、用紙Pの第1の折り畳み位置がセンサ53によって検知された時点で、センサOFF信号が制御部ユニット23に出力される。制御部ユニット23では、この信号をトリガーとして、タイマ72で所定クロックのカウントを開始し、所定時間(t2)遅延後にステッピングモータ60およびステッピングモータ48に停止司令を出す。2つのステッピングモータ60、48は、この停止司令を受けたことをもって減速して停止する(図4c)。このときのクロック数は、設定入力部71を介して予め設定した第2の長さに応じて決定される第2の搬送距離に基づいて決定されるもので、図示しないメモリに書き換え可能に予め記録されており、このクロック数を書き換えて変更することで第2の折り畳み位置を容易に変更できる。
【0053】
図4(c)に示すように、用紙Pが一定時間だけ短く停止された後、制御部ユニット23からステッピングモータ60に正転司令、ステッピングモータ48に逆転司令が出され、ステッピングモータ60、48がそれぞれ加速されて所定方向に回転される。これにより、図4(d)に示すように、送りローラ対37、45が第3の方向(図中矢印T3方向)に回転されるとともに、送りローラ対46、47が第3の方向とは逆の第4の方向(図中矢印T4方向)に回転され、送りローラ対37、45のニップと送りローラ対46、47のニップとの間で用紙Pの中間部分が図中右方に向けて挫屈される。このとき、2つのニップ間で用紙Pの図中左側に設けられたガイド板49により、用紙Pが左側へ挫屈することが防止され、送りローラ対45、50のニップに挫屈部分が導かれるようになっている。送りローラ対45、50のニップに導かれた用紙Pは、ニップを通過することにより折り畳まれ、その第2の折り畳み位置を先頭にして今度は図中右方向へ送られる。
【0054】
この後、センサ53を第3の方向に一旦通過した用紙Pの第1の折り畳み位置が今度は逆方向、すなわち第4の方向にセンサ53を再び通過され、センサON信号が制御部ユニット23に出力される。制御部ユニット23は、この信号に基づいて所定のタイミングでステッピングモータ48に停止/正転司令を出し、ステッピングモータ48は、この停止司令を受けたことをもって減速して一旦停止した後、加速して正転する。
【0055】
尚、送りローラ対45、50のニップを介して図中右方向へ送られた用紙Pは、Z状に折り畳まれた用紙P’(図4d参照)として送りローラ対56、57のニップを介してZ折り機構21から矢印T2方向へ送り出される。
【0056】
以上のように、本実施の形態のZ折り機構21によると、例えば図9および図10を用いて説明した従来のZ折り機構100のように用紙Pの先端をストッパに衝突させることがないので、比較的サイズの大きな紙や比較的薄いこしの弱い紙などでも、ジャムを生じることなく確実に折り畳むことができる。また、先端をストッパに衝突させないので、騒音が発生しない。さらに、折り畳み位置を変更する場合、ストッパの位置を調整する必要がなく、用紙Pの搬送距離を変えるだけで容易に変更でき、オペレータの作業負担を大幅に低減できる。
【0057】
また、本実施の形態によると、2組の送りローラ対を逆方向に回転させて2つのニップで挟持拘束された用紙Pの中間部分を挫屈させ、挫屈側の送りローラ対のニップに挫屈部分を受け入れて用紙Pを折り畳む構造とし、且つ、用紙Pを挟持拘束する2組の送りローラ対のニップを挫屈部分を受け入れる送りローラ対のニップにできるだけ近づけるようにした。このため、用紙Pを所望する折り畳み位置で確実に折り畳むことができる。
【0058】
ところで、上述した実施の形態のZ折り機構21では、送り込まれた全ての用紙PをZ状に折り畳むように構成されているため、本実施の形態のように2種類のサイズ(A3、A4)の用紙を取り扱うデジタル複写機に搭載した場合、不具合を生じる。つまり、第2の画像形成部19を通過させて両面に画像形成したA4サイズの用紙をそのまま通過させることができない。
【0059】
このため、デジタル複写機に実際に搭載されるZ折り機構は、図6に示す構造とすることが望ましい。つまり、送りローラ対38、39の第1の方向下流側に設けられた一対のガイド板42’、43’の終端部を、送りローラ対56、57のニップに指向させて連結し、搬送パスを形成し、矢印T1方向に沿ってZ折り機構21に送り込まれたA4サイズの用紙Pをそのままガイド板42’、43’を介して矢印T2方向に送り出すようにした。これにより、送りローラ対38、39の回転方向およびタイミングを制御するだけで、Z折り機構21に送り込まれたA4サイズの用紙Pを折り畳まずにそのまま通過させることができる。
【0060】
尚、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、上述した実施の形態では、3つのステッピングモータ60、40、48を回転制御してZ折り機構21を動作させたが、ステッピングモータを1つにして駆動力の伝達経路をクラッチを用いて切換えるようにしても良い。ステッピングモータを1つにすることにより、機構を簡略化でき、製造コストを低減できる。
【0061】
図7には、1つのステッピングモータ81を含む駆動部の変形例を示してある。これによると、ステッピングモータ81に直結された第1の回転軸82には、2つのワンウェイクラッチ84b、85bを介して、2つのギア84a、85aがそれぞれ取付けられている。2つのワンウェイクラッチ84b、85bのロック方向は、逆方向に設定されている。
【0062】
第1の回転軸82と平行に並設された第2の回転軸83には、2つのワンウェイクラッチ86b、87bを介して、2つのギア86a、87aがそれぞれ取付けられている。ギア86aはギア84aに直接歯合し、ギア87aは中間ギア88を介してギア85aに歯合している。また、2つのワンウェイクラッチ86b、87bのロック方向も、逆方向に設定されている。
【0063】
図8(a)に示すように、第1の回転軸82を図中左方向から見て時計回り方向(CW)に回転すると、ワンウェイクラッチ84bの作用によってギア84aがロックされ、ワンウェイクラッチ85bの作用によってギア85aがCW方向に回転される。この回転は、中間ギア88を介してギア87aに伝達され、ワンウェイクラッチ87bの作用によって第2の回転軸83が反時計回り方向(CCW)に回転される。このとき、ワンウェイクラッチ86bの作用によってギア86aがロックされる。
【0064】
一方、図8(b)に示すように、第1の回転軸82をCCW方向に回転すると、ワンウェイクラッチ85bの作用によってギア85aがロックされ、ワンウェイクラッチ84bの作用によってギア84aがCCW方向に回転される。この回転は、ギア86aに伝達され、ワンウェイクラッチ86bの作用によって第2の回転軸83がCCW方向に回転される。このとき、ワンウェイクラッチ87bの作用によってギア87aがロックされる。
【0065】
つまり、この構造を採用すると、ステッピングモータ81の回転方向と同じ方向に第1の回転軸82が常に回転するとともに、第2の回転軸83がステッピングモータ81の回転方向によらず常に一定の方向に回転することになる。しかも、第1および第2の回転軸82、83の角速度は同じになる。そして、第1の回転軸82に送りローラ38のプーリ38aおよび送りローラ46のプーリ46aを接続し、第2の回転軸83に歯付ベルト61を接続する。これにより、ステッピングモータ81の回転方向に依存して送りローラ対38、39、および送りローラ対46、47が同時に回転し、且つステッピングモータ81の回転方向によらず歯付ベルト61が常に同じ方向に走行することになる。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の用紙折り畳み機構は、上記のような構成および作用を有しているので、動作時の騒音を殆ど無くすことができ、折り畳み位置を容易に変更でき、所望する位置で用紙を確実に折り畳みできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係るZ折り機構を搭載したデジタル複写機を示す概略図。
【図2】図1のデジタル複写機に搭載されたZ折り機構を示す概略図。
【図3】図2のZ折り機構の要部の構成を示す斜視図。
【図4】図2のZ折り機構による動作を説明するための動作説明図。
【図5】図4とともにZ折り機構による動作を説明するためのタイミングチャート。
【図6】図2のZ折り機構の変形例を示す図。
【図7】ステッピングモータを1つにした場合の駆動部の構造を示す図。
【図8】図7の駆動部による動作を説明するための動作説明図。
【図9】従来のZ折り機構を示す概略図。
【図10】図9の従来のZ折り機構による動作を説明するための動作説明図。
【符号の説明】
21…Z折り機構、23…制御部ユニット、36、37、38、39、45、46、47、50…送りローラ、40、48、60…ステッピングモータ、41、49…ガイド板、44、53…センサ、61…歯付ベルト、71…設定入力部、P…用紙。
Claims (4)
- 用紙を挟持拘束しつつ回転することで第1の方向へ搬送する第1ローラ対と、
この第1ローラ対より上記第1の方向下流側に配置され、上記第1ローラ対によって搬送されている用紙の他の部分を挟持拘束しつつ回転することで該用紙を上記第1の方向に搬送するとともに第1の方向とは逆の第2の方向に搬送する第2ローラ対と、
上記第1および第2ローラ対間で搬送される用紙の第1面側にある上記第1ローラ対の一方のローラに接触して設けられ、上記第1ローラ対を上記第1の方向に回転しつつ上記第2ローラ対を上記第2の方向に回転することで上記第1および第2ローラ対間で上記第1面側に挫屈する用紙を、上記一方のローラとの間のニップに受け入れて回転することで折り畳むとともに、この折り畳まれた用紙をその第1の折り畳み位置を先頭にして上記第1および第2の方向と略直交する第3の方向に搬送する第3ローラと、
上記第1および第2ローラ対間で搬送される用紙の第2面側に配置され、上記第1ローラ対を上記第1の方向に回転しつつ上記第2ローラ対を上記第2の方向に回転したとき、上記第1および第2ローラ対間の用紙が上記第2面側に座屈することを防止する第1のガイド部材と、
上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップより上記第3の方向下流側に配置され、上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップによって上記第1の折り畳み位置を先頭にして上記第3の方向に搬送されている用紙の他の部分を挟持拘束しつつ回転することで該用紙を上記第3の方向に搬送するとともに第3の方向とは逆の第4の方向に搬送する第4ローラ対と、
上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第4ローラ対との間で搬送される用紙の一側で上記第3ローラに接触して設けられ、上記第3ローラを上記第3の方向に回転しつつ上記第4ローラ対を上記第4の方向に回転することで上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記および第4ローラ対との間で上記一側に挫屈する用紙を上記第3ローラとの間のニップに受け入れて折り畳む第5ローラと、
上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第4ローラ対との間で搬送される用紙の他側に配置され、上記第3ローラを上記第3の方向に回転しつつ上記第4ローラ対を上記第4の方向に回転したとき、上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第4ローラ対との間にある用紙が上記他側に座屈することを防止する第2のガイド部材と、
を備えていることを特徴とする用紙折り畳み機構。 - 上記用紙の上記第1の方向に沿った先端から上記第1の折り畳み位置までの第1の長さを設定するとともに、上記第1の折り畳み位置から上記第5ローラ対によって折り畳まれる第2の折り畳み位置までの第2の長さを設定する設定入力部と、
上記第2ローラ対の近くで用紙の先端を検知する第1センサと、
上記第4ローラ対の近くで用紙の上記第1の折り畳み位置を検知する第2センサと、
上記設定入力部で設定した上記第1の長さに応じて、上記第1センサが用紙の先端を検知してから用紙を停止するまでの第1の搬送距離を決定し、この第1の搬送距離に基づいて上記第1および第2ローラ対を上記第1の方向に回転制御して用紙を停止させ、上記第2ローラ対を上記第2の方向に回転させる第1制御部と、
上記設定入力部で設定した上記第2の長さに応じて、上記第2センサが上記第1の折り畳み位置を検知してから用紙を停止するまでの第2の搬送距離を決定し、この第2の搬送距離に基づいて上記第3ローラおよび上記第4ローラ対を上記第3の方向に回転制御して用紙を停止させ、上記第4ローラ対を上記第4の方向に回転させる第2制御部と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の用紙折り畳み機構。 - 上記第2ローラ対は、上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップに近接して配置されており、且つ、上記第4ローラ対は、上記第5ローラと上記第3ローラとの間のニップに近接して配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の用紙折り畳み機構。
- 第1ローラ対を回転してその間に挟持拘束した用紙を第1の方向に搬送し、
上記第1ローラ対より上記第1の方向下流側に設けられた第2ローラ対により、上記第1ローラ対によって搬送されている用紙の他の部分を挟持拘束して上記第1の方向に搬送し、
予め設定した距離だけ搬送した後、上記第2ローラ対を上記第1の方向とは逆の第2の方向へ回転し、
上記第1および第2ローラ対間で用紙がその第1面側に座屈するように当該用紙の第2面に沿って配置した第1のガイド部材で当該用紙の座屈を防止しつつ、上記第1および第2ローラ対間で上記第1面側に挫屈した部分を上記第1ローラ対の一方のローラとこのローラに接触した第3ローラとの間のニップに受け入れて折り畳みつつ、上記第1および第2の方向と略直交する第3の方向に該用紙をその折り畳み位置を先頭にして搬送し、
上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップより上記第3の方向下流側に設けられた第4ローラ対により、上記第3ローラおよび一方のローラによって搬送されている用紙の他の部分を挟持拘束して上記第3の方向に搬送し、
予め設定した距離だけ搬送した後、上記第4ローラ対を上記第3の方向とは逆の第4の方向へ回転し、
上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第4ローラ対との間の用紙が上記第3ローラ側に挫屈するように上記第3ローラに接触した第5ローラと反対側に配置した第2のガイド部材で当該用紙の座屈を防止しつつ、上記第3ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第4ローラ対との間で座屈した部分を上記第3ローラと上記第5ローラとの間のニップに受け入れて折り畳むことを特徴とする用紙折り畳み方法。
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