JP4523502B2 - 紙折り装置、用紙処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は用紙を複数回折ることができる機能を有する紙折り装置、その紙折り装置を備えた用紙処理装置及び前記紙折り装置あるいは用紙処理装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはデジタル複合機などの画像形成装置に関する。

用紙を折り曲げる２つの折りローラ対と、いずれかのローラ対に用紙を給送する搬送ローラ対と、前記いずれかの折りローラに対して用紙を折り曲げる方向を切り替える偏向手段とを有し、折り曲げ方向を交互に切り替え連続して複数回折ることが可能な装置として、特許文献１あるいは特許文献２に記載された折り装置が知られている。これらの装置は折りローラのニップに用紙の中間部を転動位置に向けて押し出す偏向手段を有している。この偏向手段が特許文献１では図１の折りナイフ２４０ｘ及び２５０ｘであり、特許文献２では図２の押出ローラ３３０ａ，３３０ｂである。

すなわち、特許文献１には、図１（ａ）に示すように供給された用紙９００の先端部分を、例えば第２の折りローラ対２３０ｘの上ローラ、下ローラ間にくわえ込ませた後（このとき、折りナイフ２４０ｘが用紙９００の先端部分をガイドする）、図１（ｂ）に示すように用紙９００のジグザグ状折りの最初の折り目となる部分を、折りナイフ２５０ｘでガイドして第１の折りローラ対２２０ｘの上ローラ、下ローラ間にくわえ込ませ、続いて図１（ｃ）に示すように、用紙９００のジグザグ状折りの次の折り目となる部分を折りナイフ２４０ｘでガイドして第２の折りローラ対２３０ｘの上ローラ、下ローラ間にくわえ込ませるという動作を繰り返すことが記載されている。

また、特許文献２には、シート折り畳む場合、例えば図２のローラ３２２，３２４間をシート３１５が所定の長さだけ通過した後に、半回転クラッチを作動させて従動ローラ３１３及び押し出しローラ３３０ａ，３３０ｂを第１の位置に移動させ、駆動ローラ３１２及び従動ローラ３１３からなる搬送ローラ対３１０と折りローラ群３２０（３２２，３２３，３３２）との間のシート３１５が符号３１８ａで示すように押し出しローラ３３０ｂによりローラ３２２，３３２側に押し出され、シート３１５に撓みが発生し、折りローラ３２２，３２４を正方向に回転させ、符号３１８ｂで示すようにシート３１５の撓み部分がローラ３２０，３２３に噛み込まれ、折り目が形成されることが記載されている。そして、このようにしてシート３１５を折ることができ、以後、同様にして半回転クラッチを適宜作動させ、シート３１５の多重折りを行うこと開示されている。
特開２００４−６７２６６公報 特許第３３５６８５１号公報

しかし、前記特許文献１及び２に記載の折り装置の場合、偏向手段は２つの折りローラ対それぞれの近傍までは移動するが、折りローラと用紙は直接当接していない。このため、用紙の中間部を転動位置に向けて押し出し停止した位置から用紙は円弧状に撓み、折りローラ対と用紙が当接し、折りローラのニップにくわえ込まれ用紙は折られる。この用紙は円弧状に撓み、折りローラ対と用紙が当接したとき用紙が折りローラに当接する力は用紙の剛性による復元力のみ（撓む状態から平坦の状態に戻る力）である。従って、用紙が撓み、折りローラ対と当接したとき折りローラの搬送力は用紙の剛性つまり用紙の厚み（通常厚い紙ほど剛性が高い）により変動することになる。

実際、用紙が撓む状態から座屈し折れる状態になるとき抵抗力が発生する。この抵抗力が大きい場合、用紙が撓み、折りローラ対と当接したとき折りローラの搬送力が負けてスリップが発生し、折りローラと搬送ローラの間で用紙がさらに撓み、最終的に用紙の厚みにより折り位置がばらつくことになる。

さらに、折り回数を重ね、多重折りを行った場合、図２のように円弧状に撓んだ用紙の下面側には用紙束（破線部）ができる。このときの用紙の円弧状に撓んだ形状は図２の破線のような形状となり、当然１回目の折りでの撓んだ形状とは異なる。このとき折りローラ対と用紙が当接位置も変動してくるためさらに、用紙が座屈し、折れる状態になるとき抵抗力による折りローラと用紙とのスリップ量も変動する。つまりさらに折り位置がばらつくことになる。また同じ幅で折る場合は、用紙束（破線部）の厚みは用紙の折り目つまり、用紙が撓む頂点近傍が最も膨らみ、変動しやすい。これは折り目は厚い紙、薄い紙により用紙束が厚く仕上がったり、用紙束が薄く仕上がったりするのでより厚みが変動するからである。

これにより、さらに折りローラ対と用紙が当接位置も変動してくるため、用紙が座屈し、折れる状態になるとき抵抗力による折りローラと用紙とのスリップ量もより変動する。つまりさらに折り位置がばらつくことになる。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、厚手の用紙、薄手の用紙による折り位置のばらつき、１枚折り、多重折りでの折り位置のばらつきをより小さくし、折り精度が高く安定した折り機能を発揮することができるようにすることにある。

前記目的を達成するため、第１の手段は、用紙を折る折りローラ対と、前記折りローラ
対に用紙を給送する搬送ローラ対と、前記折りローラ対によって用紙を折り曲げる方向を
切り替え、用紙を折り込ませる偏向手段とを有する紙折り装置において、前記折りローラ
対と前記搬送ローラ対間で折り込まれる用紙に張力を与える張力付与手段を備え、当該前記張力付与手段が前記偏向手段からなることを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、前記偏向手段は一対設けられ、一方の偏向手段が折り込み動作を行う場合に、他方の折り込み手段が用紙に張力を付与することを特徴とする。

第３の手段は、第２の手段において、前記他方の偏向手段は前記一方の偏向手段の用紙搬送方向上流側に位置することを特徴とする。

第４の手段は、第１の手段において、前記偏向手段が用紙に一定の張力を与え、その張力により用紙を折る側の前記折りローラ対の上側の折りローラに用紙を当接させて搬送し、前記折りローラのニップによって用紙を折り込むことを特徴とする。

第５の手段は、第１の手段において、前記用紙を折る側の前記折りローラ対の上側折りローラに用紙が当接するよう対向する偏向手段の待機位置が用紙ガイドとして機能することを特徴とする。

第６の手段は、第５の手段において、前記用紙ガイドの位置を変更する変更手段を備えていることを特徴とする。

第７の手段は、第５の手段において、前記用紙ガイドの待機位置を変更する変更手段を備えていることを特徴とする。

第８の手段は、第６又は第７の手段において、前記変更手段は、用紙厚み及び／又は折り回数に応じて前記位置を変更することを特徴とする請求項７又は８記載の紙折り装置。

第９の手段は、第７の手段において、前記変更手段は、折り回数が増加するに従って用紙の張力を減少させる方向に待機位置を変更することを特徴とする。

第１０の手段は、第７の手段において、前記変更手段は、用紙の摩擦力が小さい用紙ほど、摩擦力の大きい用紙に比べて用紙の張力を減少させる方向に待機位置を変更することを特徴とする。

第１１の手段は、第５ないし第１０のいずれかの手段において、前記用紙ガイドの先端部に用紙が当接する回転自在なコロを備えていることを特徴とする。

第１２の手段は、第１１の手段において、前記コロがガイドする用紙幅以上の長さを有する１本のコロからなることを特徴とする。

第１３の手段は、第１２の手段において、前記コロがパイプ状のコロであることを特徴とする。

第１４の手段は、第１１ないし第１３のいずれかの手段において、前記コロが幅方向に偏向手段自身で支持されていることを特徴とする。

第１５の手段は、第１１ないし第１３のいずれかの手段において、前記コロを受ける箇所が複数の軸受け部材にて支持されていることを特徴とする。

第１６の手段は、第１４又は第１５の手段において、前記コロを支持する部分がフッ素樹脂でコーティングされていることを特徴とする。

第１７の手段は、第１ないし第１０のいずれかの手段において、前記偏向手段が摩擦係数の小さい樹脂材料にて構成されていることを特徴とする。

第１８の手段は、第１ないし第１７のいずれかの手段に係る紙折り装置を用紙処理装置が備えていることを特徴とする。

第１９の手段は、第１ないし第１７のいずれかの手段に係る紙折り装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。

第２０の手段は、第１８の手段に係る用紙処理装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。

なお、後述の実施形態において、折りローラ対は符号１１，１２に、搬送ローラ対は符号１４に、偏向手段は符号２０，２１に、用紙ガイドは符号２０ａ，２０ｂにそれぞれ対応する。

本発明によれば、折りローラ対と前記搬送ローラ対間で折り込まれる用紙に偏向手段によって張力を与えているので、厚手の用紙、薄手の用紙による折り位置のばらつき、１枚折り、多重折りでの折り位置のばらつきをより小さくし、折り精度が高く安定した折り機能を発揮できる。

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。

図３は本発明の実施形態に係る画像形成装置としての複写機に紙折り装置を連結した画像形成システムの概略構成を示す断面図、図４、図５、図６及び図７は紙折り装置の動作を示す側面図、図８は紙折り装置の駆動構成図、図９、１０は偏向手段の構成を示す斜視図、図１１は紙折り装置のブロック図、図１２、図１３及び図１４は本実施形態における処理手順を示すフォローチャート、図１５、図１６及び図１７は本実施形態における用紙の折りローラへの進入時の拡大図である。

まず、図３にて全体の構成について説明する。本実施形態に係る画像形成システムは複写機装置本体２００と、折り装置１００とから主に構成されている。用紙の端面を折り、また、用紙をジャバラ状に折る折り装置１００は複写機装置本体２００の背面に連結されている。紙折り装置１００は、図示しない本体との連結部、用紙先端の端面を折る端面折り部１２０、用紙を搬送方向にジャバラ状に折る紙折り部１３０、及び折られた用紙を排出しスタックするトレイ１４０からなっている。

複写機装置本体２００には画像読取装置２０５が配置されていると共に、その下部に手差し給紙台２０８が配置されている。この手差し給紙台２０８にセットされた用紙は、レジストロール２０７により一旦停止され、タイミングをとって作像ユニット２０６に供給される。作像ユニット２０６は、図示しない感光体に画像データに対応した潜像が形成され、この潜像がトナーにより現像され、このトナーが用紙に転写され、定着装置２１０により定着されるようにしてある。定着装置２１０でトナーが定着された記録済用紙は記録済用紙排出ロール２１１により、紙折りを行う場合は紙折り装置１００へ排出される。また、紙折りを行わない場合は、図示されていない切替爪により上排紙ローラ２０９により本体胴内へ排出される。

次に用紙を折る場合は記録済用紙排出ロール２１１より用紙は紙折り装置１００に送られ、入り口搬送ローラ対１０６，１０７によって用紙が送られ、用紙端面を折る場合は端面折り部１２０により用紙先端の端面が折られる。端面折り部１２０により用紙先端の端面を折られた後、用紙は紙折り部１３０により搬送方向にジャバラ状に折られ、折られた用紙はトレイ１４０にスタックされる。

次に用紙を搬送方向にジャバラ状に折る紙折り装置について説明する。図３の紙折り部３の部分を拡大したのが図４である。

まず、図４において用紙Ｐの先端を検出する先端検知センサ１５が紙折り部１３０の入り口に配置され、その下流側に搬送ローラ対１４が設けられる。その下流側には搬送ローラ対１４が用紙を搬送する方向に対し、垂直方向に搬送する折りローラ対１１（１１ａ，１１ｂ），１２（１２ａ，１２ｂ）が配置されている。折りローラ対１１，１２は同期して正転、逆転し、用紙をジャバラ状に折る。折りローラ対１１の外側にはそれぞれ折り幅左検知センサ１６、折り幅右検知センサ１７が設けられ、用紙先端及び折った用紙の折り端面を検出する。また折りローラ対１１，１２の間には下ガイド板１８が配置され、折った用紙端面をローラ対１１，１２に案内する。

搬送ローラ対１４の外側には変更手段２０，２１が設けられ、用紙先端の搬送方向の案内を折りローラ対１１もしくは１２のいずれかの側に切り替える。偏向手段２０，２１はそれぞれ下折りローラ１１ｂ，１２ｂに当接するよう円弧状の軌跡を有し、駆動ギヤ２２，２３により、偏向手段２０，２１が回転駆動され、偏向手段２０，２１進出後退動作が行われる。用紙先端はこの偏向手段２０、２１により折りローラ対１１，１２近傍に案内され、折りローラ対１１，１２のニップに進入する。このとき偏向手段２０，２１のどちらを動かすかにより、折りローラ対１１，１２どちらのニップに用紙先端を進入させるかが選択される。ここでは右側の折りローラ対１２に案内する偏向手段２０を右偏向手段、左側の折りローラ対１１に案内する偏向手段２１を左偏向手段とする。さらに、この偏向手段２０，２１は図６に示すように用紙折り時は用紙の内側を折りローラ対１１，１２いずれかのニップに案内する構成でもある。このとき、偏向手段２０，２１の先端に構成されたコロ２０ａ，２１ａがそれぞれ下折りローラ１１ｂ，１２ｂに当接する。

偏向手段２０，２１の構成を図９の分解斜視図に示す。図９に示した偏向手段は左偏向手段２１であるが、右偏向手段も左右対称で同一の構成である。左偏向手段２１の両側にギヤ部を有する側板２１ｈを配置し、両側板２１ｈをつなぎ、用紙先端をガイドする案内板２１ｄを側板２１ｈ間に設ける。さらにステー２１ｅも側板２１ｈ間に設け、側板２１ｈを支持する。ステー２１ｅには図４の偏向手段ホームポジションセンサ（以降 偏向手段ＨＰセンサと呼ぶ）２４，２５を遮光する遮光板２１ｃを有する。また両側板２１ｈ間先端には最大用紙幅以上の幅を有するコロ２１ａを有し、コロ２１ａは両側板だけでなく、案内板２１ｄの先端部２１ｇでも軸受けとして支持されている。ここでは案内板２１ｄの先端部２１ｇはコロ２１ａの全幅を支持しているが、部分的に支持しても良い。また先端部２１ｇはフッ素樹脂例えばテフロン（登録商標）コーティングされているが、案内板２１ｄ自身を摩擦係数の低い樹脂材料を用いても良い。また、コロ２１ａはパイプ材であっても良い。

さらに両側板２１ｈの外側には複数個のコロ２１ｆが突設されている。図１０に示すように、偏向手段２０，２１の両外側には一対のレール６０が設けられ、偏向手段２０，２１がそれぞれ下折りローラ１１ｂ，１２ｂに当接するよう、レール６０にはレール溝６０ａ，６０ｂが円弧状に切溝され、前記コロ２１ｆが前記レール溝６０に遊嵌され、偏向手段２０，２１が円軌跡を描いて上下動するように構成されている。すなわち、前記レール溝６０ａ，６０ｂ内をコロ２１ｆが当接し、偏向手段２０，２１のギヤ部２０ｂ（図示せず）、２１ｂが駆動ギヤ２２，２３とかみ合い、コロ２１ｆがレール溝６０ａ，６０ｂ内を転動することにより、偏向手段２０，２１はそれぞれ下折りローラ１１ｂ，１２ｂに当接、離間するよう円弧軌跡を描いて往復動する。

図８は本実施形態に係る紙折り装置の駆動構成を概略的に示す説明図である。同図において、搬送ローラ対１４の駆動側ローラは端部に連結されたプーリ５０により駆動ベルト５１を介して搬送モータ５２から駆動力を得し、搬送方向（図８中の矢印方向）に回転する。また、搬送ローラ対１４の中央近傍に先端検知センサ１５が設けられている。

偏向手段２０，２１の駆動については左右対称で同一の駆動構成であるため、ここでは左偏向手段２１を使って説明する。まず、左偏向手段２１の両端のギヤ部２１ｂには駆動ギヤ２３がそれぞれ噛合している。両端の駆動ギヤ２３は１本の同一駆動軸５４上に取り付けられて駆動するため、駆動軸５４が回転する分同一駆動軸５４と平行に左偏向手段２１が移動することになる。駆動軸５４にはトルクリミッタ４２ｂを介して駆動プーリ４２ａと連結され、駆動プーリ４２ａと駆動プーリ４０は駆動ベルト４１により連結駆動され、さらに駆動プーリ４０と同一軸３９上の駆動プーリ５５は駆動ベルト３７を介して偏向手段左モータ３６と連結されている。従って、偏向手段左モータ３６が矢印方向に回転すると、左偏向手段２１が矢印方向に移動する。そのとき、左偏向手段２１にトルクリミッタ４２ｂの回転負荷トルク以上の負荷がかかった場合、トルクリミッタ４２ｂと駆動プーリ４２ａの間でトルクを発生させながら滑る構成になっている。さらに、偏向手段２１の端部には遮光板２１ｃを有し、偏向手段２１が上昇待機している位置で偏向手段左ＨＰセンサ２５を遮光し、待機位置を検出する。なお、右偏向手段２０についても同様の構成で図８中では右偏向手段２０が下降時の回転方向を示している。

次に折りローラ対１１，１２の駆動について説明する。上折りローラ１１ａの端部には駆動プーリ３５、上折りローラ１２ａの端部には駆動プーリ３３ｂが連結され、駆動プーリ３５と駆動プーリ３３ｂは駆動ベルト３４により連結されている。さらに、駆動プーリ３３ｂと一体化された駆動プーリ３３ａは駆動ベルト３１を介して、駆動プーリ５７ａと連結され、さらに駆動プーリ５７ａと一体化された駆動プーリ５７ｂは駆動ベルト５６を介して折りモータ３０と連結されている。従って、折りモータ３０が図中の矢印方向に回転すると。上折りローラ１１ａ，１２ａは同期して矢印方向に回転する。さらに図示されていない駆動ベルトが上折りローラ１１ａ，１２ａと下折りローラ１１ｂ，１２ｂを連結することにより、折りモータ３０が回転すると折りローラ対１１，１２は同期して上下折りローラとも搬送方向に回転する構成となっている。さらに両折りローラ対１１，１２の外側中央近傍にそれぞれ折り幅右検知センサ１７、折り幅左検知センサ１６が配置されている。

図１１は制御回路の概略を示すブロック図である。複写機本体２００の制御部は操作部２０１及び本体制御基板２０２から構成され、紙折り装置１００の制御部は、紙折りコントローラ１０、先端検知センサ１５、偏向手段右ＨＰセンサ２４、偏向手段左ＨＰセンサ２５、折り幅左検知センサ１６、折り幅右検知センサ１７、左折り回数カウンタ６０、右折り回数カウンタ６１、折りモータ３０、搬送モータ５２、偏向手段右モータ４３及び偏向手段左モータ３６から構成されている。紙折りコントローラ１０は各モータ３０，５２，４３，３６を制御し、本体の操作部２０１から折り種類、サイズ等の入力信号を本体制御基板２０２が受け、紙折りコントローラ１０に情報が送られ、各センサ情報に基づいて各モータを制御し、用紙を折る。

図１１の構成では、紙折りコントローラ１０により各モータ３０，５２，４３，３６を制御し、複写機本体２００の操作部２０１より折り種類、サイズ等の入力信号を本体制御基板２０２が受け、紙折りコントローラ１０に用紙種類等必要な情報が付加された情報が送られ、各センサ情報を元に、各モータを制御し用紙折る構成になっている。

紙折り装置１００の一連の紙折り動作について図１２、図１３及び図１４のフローチャートを使って説明する。

まず、図１１の本体操作部２０１より紙折りありの信号が入力されるとその信号が本体制御基板２０２を経由して用紙種類等必要な情報が付加され、紙折りコントローラ１０に送られる。その場合、紙折り装置１００側では、図１２のフローチャートがスタートし、図８の偏向手段左モータ３６が正転方向にＯＮし（ステップＳ０−１）、偏向手段左ＨＰセンサ２５がＯＦＦした後、Ｔ１０秒後に偏向手段左モータ３６をＯＦＦし（ステップＳ０−２）、その後、偏向手段左モータ３６が逆転方向にＯＮし（ステップＳ０−３）、偏向手段左ＨＰセンサ２５がＯＮした後、Ｔ１１秒後に偏向手段左モータ３６をＯＦＦし（ステップＳ０−４）、左偏向手段２１の待機位置が調整される。

次に、前記左偏向手段２１の調整と同様にして右偏向手段２０の待機位置の調整がフローチャートのステップＳ０−５からＳ０−８の工程を経て、偏向手段右モータ４３、偏向手段右ＨＰセンサ２４により行われる。偏向手段２０、２１の待機位置は図１１の紙折りコントローラ１０が本体制御基板２０２より折り種類、用紙サイズ、用紙種類等の必要情報を入手し、各種センサ、情報を元に決定する。その後、Ｓに飛んで、図８の搬送モータ５２がＯＮし、図４の搬送ローラ対１４が矢印方向に回転をはじめる（ステップＳ０）。

そして、図１３のフローチャートに示すように先端検知センサ１５がＯＮになると（ステップＳ１）、図１１の本体操作部２０１から入力された紙折り種類の信号により最初の用紙搬送が右側の折りローラ１２に入れる紙折り種類であるかどうかが判断される（ステップＳ２）。ここでは紙折り種類の信号が、最初の用紙搬送が右側の折りローラ１２に入れる紙折り種類である場合について説明する。次いで、図８の折りモータ３０がＯＮし、図４の矢印方向（ここでは正転とする）に回転を開始し（ステップＳ３）、図８の偏向手段右モータ４３がＯＮし、図４の右偏向手段２０が実線位置から破線位置に向かって移動を開始する（このときの回転方向を正転とする）（ステップＳ４）。

このとき偏向手段右ＨＰセンサ２４がＯＦＦし（ステップＳ５）、右偏向手段２０が実線位置から破線位置に達する駆動時間Ｔ１秒後、偏向手段右モータ４３がＯＦＦする（ステップＳ６）。このとき図４のように右偏向手段２０の先端のコロ２０ａと下折りローラ１２ｂとは当接せず、若干の隙間がある状態で右偏向手段２０を停止させる。この状態で図４のように用紙Ｐの先端は右側の折りローラ対１２のニップに進入し、折り幅右検知センサ１７がＯＮする（ステップＳ７）。その後、右偏向手段２０を待機位置に戻すため、偏向手段右モータ４３が逆転方向にＯＮし（ステップＳ８）、偏向手段右ＨＰセンサ２４がＯＮし（ステップＳ９）、Ｔ１１秒後、偏向手段右モータ４３がＯＦＦし（ステップＳ１０）、右偏向手段２０は図４の実線位置の待機状態に戻る。

次に用紙先端が右側の折りローラ対１２に進入後、次の折りの有無の判断を行い（ステップＳ１１）、次の折りがあれば、折り幅右検知センサ１７がＯＮしてからＴ４秒後、折りモータ３０がＯＦＦ停止し（ステップＳ１２）、今度は用紙の内側を左折りローラ対１１のニップに案内するため、図８の偏向手段左モータ３６がＯＮし、図５の左偏向手段２１が矢印方向に向かって移動を開始する（このときの回転方向を正転とする）（ステップＳ１３）。このとき偏向手段左ＨＰセンサ２５がＯＦＦする（ステップＳ１４）。

左偏向手段２１の動作と同時に図５のように先端検知センサ１５がＯＮしてからＴ３秒後、折りモータ３０が逆転方向にＯＮする（ステップＳ１５）。このとき用紙のたるむスピードより左偏向手段２１の移動速度の方を早く設定しているため、図５破線のように用紙のたるみが無くなり、用紙と左偏向手段２１の先端のコロ２１ａが当接する。このとき左偏向手段２１の移動速度が用紙のたるむスピード以上には移動できなくなるため、図８のトルクリミッタ４２ｂに負荷がかかり、トルクリミッタ４２ｂと駆動プーリ４２ａの間でトルクを発生させながら滑り始める。従って、トルクリミッタ４２ｂの空転トルク分、用紙に対し左偏向手段２１の先端のコロ２１ａが張力を与え、用紙が張った状態を保ちながら移動し、図６のように左偏向手段２１の先端のコロ２１ａは用紙を左側の下折りローラ１１ｂに当接させる。

さらに図１５のように先端のコロ２１ａと下折りローラ１１ｂはトルクリミッタ４２ｂの空転トルク分の加圧力Ｆが与えら、用紙Ｐはさらに一点鎖線のように用紙をたるませ、ループを形成し、ループの頂点が図１５のように矢印方向に回転する左折りローラ対１１のニップにくわえ込まれ、用紙が左側に折られる。また、この状態においても、用紙は上側折りローラ１１ａに図１７の用紙折り厚みが厚くなった状態と同様の巻き付き角を維持している。用紙はさらに送られ続け、折られた用紙の先端は折り幅左センサ１６に達しＯＮする（ステップＳ１６）。その後、左偏向手段２１を待機位置に戻すため、偏向手段左モータ３６を停止させ（ステップＳ１７）、さらに逆転方向にＯＮし（ステップＳ１８）、偏向手段左ＨＰセンサ２５がＯＮし（ステップＳ１９）、Ｔ１１秒後、偏向手段左モータ４３がＯＦＦし（Ｓ２０）、右偏向手段２１は図４の実線位置の待機状態に戻り、これで１回目折りが終了する。

一方、ステップＳ１１の次の折りがあるかないかの判断で、折りがない場合は排紙方向が左折りローラ対側にあるため、一度スイッチバックしてから排出することになり、右折りローラ対１２が用紙を搬送した状態で用紙後端が先端検知センサ１５を抜けＯＦＦすると折りモータ３０がＯＦＦ停止し（ステップＳ２２）、今度は折りモータ３０を逆転し（ステップＳ２３）、用紙後端を左折りローラ対１１に向けて搬送させ排出動作フローＣに入る。

また、ステップＳ２の最初の用紙搬送が右側の折りローラ１２に入れる紙折り種類であるかどうかの判断で左側の折りローラ１１に入れる紙折り種類である場合は、右側の折りローラ１２に入れる場合と左右逆の違いでステップＳ２４〜Ｓ４２までステップＳ３からステップＳ２１までと同様に動作させる。ただし、ステップＳ３２の次の折りの有無の判断で、折りがない場合は排紙方向が左折りローラ対１１側にあり、一度スイッチバックしてから排出する必要がないため、そのまま排出動作フローＣに入る。

ここで、繰り返し折りがあるかないかの判断を行い（ステップＳ２１，Ｓ４２）、１回目折りが左側である場合で繰り返し折りがあるときは右側の繰り返し折りのフローＢに入り、繰り返し折りがない場合は、一度スイッチバックしてから排出する必要がないため、そのまま排出動作フローＣに入る。

また、１回目折りが右側である場合で、繰り返し折りがあるときは左側の繰り返し折りのフローＡに入り、繰り返し折りがない場合は、一度スイッチバックしてから排出する必要があるため、右折りローラ対１２が用紙を搬送した状態で用紙後端が先端検知センサ１５を抜け、ＯＦＦすると折りモータ３０がＯＦＦ停止し（ステップＳ４３）、今度は折りモータ３０を逆転し（ステップＳ４４）、用紙後端を左折りローラ対１１に向けて搬送させ排出動作フローＣに入る。

次に繰り返し折りのフローＡ、Ｂの場合では、左折りのフローＡでは１回目折りのステップＳ１２〜Ｓ２１とほぼ同一でステップＳ４８の折りモータ３０を逆転させるタイミングが繰り返し折りの場合、折り幅右検知センサ１７がＯＮしてからＴ６秒後に逆転させている。同様に右折りのフローＢでは１回目折りのステップＳ３３〜Ｓ４２とほぼ同一でステップＳ５８の折りモータ３０を正転させるタイミングが繰り返し折りの場合、折り幅右検知センサ１６がＯＮしてからＴ６秒後に逆転させている。同様に右折りのフローＢでは１回目折りのフローチャートのステップＳ３３ないしＳ４２とほぼ同一でステップＳ５８の折りモータ３０を正転させるタイミングが繰り返し折りの場合、折り幅右検知センサ１６がＯＮしてからＴ６秒後に逆転させている。その後のさらに繰り返し折りがある場合は、フローＡ、Ｂを繰り返し、最終折りが右側の場合は、排紙方向が左折りローラ対側にあるため、一度スイッチバックしてから排出することになり、右折りローラ対１２が用紙を搬送した状態で用紙後端が先端検知センサ１５を抜けＯＦＦすると折りモータ３０がＯＦＦ停止し（ステップＳ６５）、今度は折りモータ３０を逆転し（ステップＳ６６）、用紙後端を左折りローラ対１１に向けて搬送させ排出動作フローＣに入る。最終折りが左側の場合は、そのまま排出動作フローＣに入る。

最後に排出動作フローＣで用紙後端が折り幅左検知センサ１６を通過し、折り幅左検知センサ１６がＯＦＦ（ステップＳ６７）した後、折りモータ３０を停止させ（ステップＳ６８）搬送モータ５２を停止させ（ステップＳ６９）排出が完了する。このように用紙を右折り、左折りと繰り返し折りを重ねると用紙は折られた束となり、折りローラ対１１，１２にニップされ搬送される。

このように用紙Ｐに対し、右折り、左折りと繰り返し折りを重ねると、用紙Ｐは折られた束となり、折りローラ対１１，１２にニップされ搬送される。このような用紙束の状態では図１６，図１７（この図の場合は左折りローラ対１１にくわえ込まれる場合）のように用紙Ｐがループを形成し折りローラ対１１，１２のニップに進入する。用紙Ｐが繰り返し折られると折られた用紙Ｐの折り目の度合いにより用紙束は膨らみ図１６では用紙束の厚みはＴの状態である。この用紙束が左折りローラ対１１に進入時は偏向手段２１の先端コロ２１ａが図１７のようにトルクリミッタ４２ｂの空転トルク分の加圧力Ｆを与えながら用紙束を下折りローラ１１ｂに当接させるため、用紙束の厚みは束の膨らみがつぶされ用紙自身の厚みを積み重ねた厚さに近い厚みＴ’となる。一方、前記加圧力Ｆにより用紙Ｐに張力を与えることになる。この状態から用紙Ｐが一点鎖線のようにループを形成し矢印方向に回転する左折りローラ対１１のニップに進入し、くわえ込まれ、用紙が左側に折られる。またこの状態においても、用紙Ｐは上側折りローラ１１ａに図１５のように用紙折り厚みが厚くなった状態と同様の巻き付き角を維持している。

本実施形態では図３のように繰り返しジャバラ状に折られた用紙を排出ローラ１９によりトレイ１３にスタックするが、ジャバラ状に折られた用紙をさらにクロス状に折り、あるサイズに縦横折るフォルダーに用いる場合でも同様で、フォルダーのクロス折り機構に本実施例を用いることも可能である。

用紙に対する張力は前記加圧力Ｆによっても与えられるが、さらに積極的に折り側で使用している偏向手段とは逆側の偏向手段を使用する。例えば図１８に示すように左変更手段２１によって左折りローラ対１１（１１ａ，１１ｂ）のニップに用紙Ｐを進入させる際に、図２０に示すように右変更手段２０によって用紙Ｐに張力を与えるようにすることもできる。これにより上側折りローラ１１ａへの用紙Ｐの巻き付き角度を調整することができる。すなわち、右変更手段２０の用紙ガイド２１の位置を適切に設定し、所望の張力が得られるように右変更手段２０の待機位置を設定する。左変更手段２１の場合は、この逆の動作となる。

前記巻き付き角度は例えば１枚の用紙を複数回折る場合に折り回数が増えるにつれて用紙Ｐをニップに送り込む位置が変わってくるので、前記調整が必要であり、また、用紙Ｐの摩擦力によって変わってくるので、調整が必要となる。そこで、本実施形態では、１枚の用紙を複数回折る場合、折り回数が増えるにつれて用紙Ｐに与える張力を小さくし、摩擦力の小さい用紙Ｐの場合は摩擦力の大きな用紙に比べて用紙Ｐの張力を小さくするようにしている。この張力の調整は前記偏向手段２０，２１の待機位置によって設定できるので、張力を小さくする場合には、大きくする場合に比べて後退した位置、言い換えれば折りローラから離れた方向に変更する。変更量は予め紙折りコントローラ１０の図示しないＲＡＭに例えばテーブルとして記憶させておき、本体操作部２０１からの情報に応じて紙折りコントローラ１０のＣＰＵが判断して制御する。なお、本実施形態では、偏向手段２０，２１を使用している場、別途張力を付与する部材を設けても良いことは言うまでもない。また、折りローラ１１，１２への巻き付きは上側折りローラ１１ａ，１２ａに偏向手段２０，２１の用紙ガイド２０ａ，２１ａが用紙を押し付けることにより行われるので、前記摩擦力は上側折りローラ１１ａ，１２ａに対する用紙ガイド２０ａ，２１ａの用紙の押し付け力によって規定される。従って用紙ガイド２０ａ，２１ａ位置が移動可能とし、用紙Ｐの摩擦係数、コシ、厚みの違いによる用紙Ｐと上折りローラ１１ａ，１２ａのスリップを調整することも可能となり、これにより、厚手の用紙、薄手の用紙による折り位置のばらつき、１枚折り、多重折りでの折り位置のばらつきをより小さくすることができる。その結果、より折り精度が高く、安定した折り機能を発揮することができる。

以上のように本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。

１）偏向手段が用紙に一定の張力を与え、その張力により用紙を折る側の前記折りローラ対の上側折りローラに用紙を当接させて搬送し、折り込むことにより、用紙のループを折りローラ近傍で形成することができ、結果形成されたループの半径も小さくすることができるので、ループの折りローラニップに進入するときの抵抗を小さくし、用紙と下側折りローラとのスリップをより小さくするのみならず、上側折りローラに用紙を当接していることにより用紙と上側折りローラとのスリップもより小さくでき、狙った位置で正確に折ることが可能となる。

２）繰り返し折ったときでも用紙束の膨らみをできるだけ小さくし、折り回数が増えた場合、用紙ループ形成のばらつきを小さくし、狙った位置で正確に折ることが可能となる。さらに、用紙に一定の張力を与え用紙のたるみを取り除き、狙った位置を正確に折りローラ対の下側折りローラ及び上側折りローラに当接させることにより狙った位置で正確に折ることが可能となる。

３）用紙に対する張力は前記１）のように加圧力Ｆによっても与えられるが、積極的に折り側で使用している偏向手段とは逆側の偏向手段を使用し、左変更手段によって左折りローラ対のニップに用紙を進入させる際に、右変更手段によって用紙に張力を与え、これにより上側折りローラへの用紙の巻き付き角度を調整することができる。

４）偏向手段が用紙を折る側の前記折りローラ対の下側折りローラに当接させる動作にて、用紙を折る側の前記折りローラ対の上側折りローラに用紙が当接する位置関係に搬送ローラ及び２対の折りローラを設定することにより、新たな部品を追加することなく、用紙と上側ローラとのスリップもより小さくでき、狙った位置で正確に折ることが可能となる。

５）用紙を折る側の前記折りローラ対の上側折りローラに用紙が当接するよう、用紙ガイドが設けられていることにより、搬送ローラ及び２対の折りローラ位置に関わらず、上側折りローラ及び下側折りローラにタイミング良く当接させることが可能となり、用紙当接時の用紙と上下折りローラのスリップをより小さくでき、狙った位置で正確に折ることができる。

６）用紙を折る側の前記折りローラ対の上側折りローラに用紙が当接するよう、対向する偏向手段の待機位置が用紙ガイドを兼ねていることより、新たな部品を追加することなく前記４）と同様の効果を得ることができる。

７）用紙を折る側の前記折りローラ対の上側折りローラに用紙が当接するよう設けられている用紙ガイドが、用紙の上側折りローラへの巻き付き角が調整できるよう、用紙ガイド位置が移動可能であることにより、用紙の摩擦係数、腰、厚みの違いによる用紙と上折りローラのスリップを調整することができ、用紙と上折りローラのスリップ、用紙と下折りローラのスリップのバランスを合わせることができ、狙った位置で正確に折ることができる。

８）用紙を折る側の前記折りローラ対の上側折りローラに用紙が当接するよう、用紙ガイドを兼ねた対向する偏向手段の待機位置が、用紙の上側折りローラへの巻き付き角が調整できるよう可変可能であることより、新たな部品を追加することなく６）の効果が得られる。

９）用紙を折る側の前記折りローラ対の上側折りローラに用紙が当接するよう設けられた用紙ガイドが、用紙厚み、折り回数により、用紙の上側折りローラへの巻き付き角が調整可能できるよう、その位置が変化することにより、用紙厚み、折り回数等による上折りローラへの巻き付き角の変化をなくすことができ、用紙厚み、折り回数等による上折りローラと用紙のスリップをより小さくでき、狙った位置で正確に折ることができる。

１０）用紙を折る側の前記折りローラ対の上側折りローラに用紙が当接するよう設けられた用紙ガイドの先端に回転自在なコロを有し、そのコロが用紙を折る側の前記折りローラ対の上側折りローラに用紙が当接するよう用紙をガイドすることより、搬送抵抗が低減でき、搬送精度を向上させることが可能となり、狙った位置で正確に折ることができる。また、回転自在なコロとすることより用紙ガイド先端による用紙へのダメージを軽減することができ、用紙折り上がり品質が向上する。

１１）用紙ガイド先端の回転自在なコロが、ガイドする用紙幅以上の長さを有する１本のコロで形成することにより、コロと用紙が当接したときの用紙の加圧力を幅方向に均等に当てることが可能となり、用紙の幅方向の波打ちをなくしシワの発生を防止できる。これにより、用紙へのダメージを軽減することができ、用紙折り上がり品質が向上する。

１２）用紙ガイド先端の回転自在なコロがパイプ状のコロから構成すると、偏向手段が用紙ガイドを兼ねる場合、偏向手段の重量を軽減することができ、これにより駆動用モータの必要トルクも軽減され、コストダウンが可能となる。

１３）用紙ガイド先端の回転自在なコロが幅方向に偏向手段自身で支持されていることにより、コロと用紙が当接したときのコロの撓みを防止し、用紙の加圧力を幅方向に均等に当てることが可能となり、用紙の幅方向の波打ちをなくしシワの発生を防止できる。

１４）用紙ガイド先端の回転自在なコロを受ける箇所が複数の軸受け部材にて支持されていることにより、用紙ガイドのソリに対し、局部的にコロと軸受け部が当たることを防止し、軸受け部の偏摩耗によるコロの経時的な撓みを防止し、狙った位置で正確に折ることが可能となる。

従来技術の一例の動作を示す動作説明図である。 従来技術の他の例の動作を示す動作説明図である。 本発明の実施形態に係る複写機装置本体と連結された紙折り装置の側面図である。 本発明の実施形態に係る紙折り装置の動作を示す側面図（その１）である。 本発明の実施形態に係る紙折り装置の動作を示す側面図（その２）である。 本発明の実施形態に係る紙折り装置の動作を示す側面図（その３）である。 本発明の実施形態に係る紙折り装置の動作を示す側面図（その４）である。 本発明の実施形態に係る駆動構成を示す図である。 本発明の実施形態における偏向手段の構成を示す図である。 本発明の実施形態における偏向手段のレール溝による案内構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る制御構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における処理手順を示すフローチャート（その１）である。 本発明の実施形態における処理手順を示すフローチャート（その２）である。 本発明の実施形態における処理手順を示すフローチャート（その３）である。 本発明の実施形態における折りローラの動作を示す拡大図（その１）である。 本発明の実施形態における折りローラの動作を示す拡大図（その２）である。 本発明の実施形態における折りローラの動作を示す拡大図（その３）である。 本発明の他の実施形態に係る紙折り装置の動作を示す拡大図（その１）である。 本発明の他の実施形態に係る紙折り装置の動作を示す側面図（その２）である。 本発明の他の実施形態に係る紙折り装置の動作を示す側面図（その３）である。

符号の説明

１ 紙折り機
２ 端面折り部
３ 紙折り部
１１、１２ 折りローラ対
１４ 搬送ローラ対
１５ 先端検知センサ
１６ 折り幅左検知センサ
１７ 折り幅右検知センサ
２０、２１ 偏向手段
２０ａ，２１ａ コロ
１００ 紙折りコントローラ
２００ 複写機本体
２０１ 操作部
２０２ 本体制御基板

Claims (20)

1. 用紙を折る折りローラ対と、
   前記折りローラ対に用紙を給送する搬送ローラ対と、
   前記折りローラ対によって用紙を折り曲げる方向を切り替え、用紙を折り込ませる偏向手段と、
   を有する紙折り装置において、
   前記折りローラ対と前記搬送ローラ対間で折り込まれる用紙に張力を与える張力付与手段を備え、当該前記張力付与手段が前記偏向手段からなることを特徴とする紙折り装置
   。
2. 前記偏向手段は一対設けられ、一方の偏向手段が折り込み動作を行う場合に、他方の折り込み手段が用紙に張力を付与することを特徴とする請求項１記載の紙折り装置。
3. 前記他方の偏向手段は前記一方の偏向手段の用紙搬送方向上流側に位置することを特徴とする請求項２記載の紙折り装置。
4. 前記偏向手段が用紙に一定の張力を与え、その張力により用紙を折る側の前記折りローラ対の上側の折りローラに用紙を当接させて搬送し、前記折りローラのニップによって用紙を折り込むことを特徴とする請求項１記載の紙折り装置。
5. 前記用紙を折る側の前記折りローラ対の上側折りローラに用紙が当接するよう対向する偏向手段の待機位置が用紙ガイドとして機能することを特徴とする請求項１記載の紙折り装置。
6. 前記用紙ガイドの位置を変更する手段を備えていることを特徴とする請求項５記載の紙折り装置。
7. 前記用紙ガイドの待機位置を変更する手段を備えていることを特徴とする請求項５記載の紙折り装置。
8. 前記変更する手段は、用紙厚み及び／又は折り回数に応じて前記位置を変更することを特徴とする請求項６又は７記載の紙折り装置。
9. 前記変更する手段は、折り回数が増加するに従って用紙の張力を減少させる方向に待機位置を変更することを特徴とする請求項７記載の紙折り装置。
10. 前記変更する手段は、用紙の摩擦力が小さい用紙ほど、摩擦力の大きい用紙に比べて用紙の張力を減少させる方向に待機位置を変更することを特徴とする請求項７記載の紙折り装置。
11. 前記用紙ガイドの先端部に用紙が当接する回転自在なコロを備えていることを特徴とする請求項５ないし１０のいずれか１項に記載の紙折り装置。
12. 前記コロがガイドする用紙幅以上の長さを有する１本のコロからなることを特徴とする請求項１１記載の紙折り装置。
13. 前記コロがパイプ状のコロであることを特徴とする請求項１２記載の紙折り装置。
14. 前記コロが幅方向に偏向手段自身で支持されていることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載の紙折り装置。
15. 前記コロを受ける箇所が複数の軸受け部材にて支持されていることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載の紙折り装置。
16. 前記コロを支持する部分がフッ素樹脂でコーティングされていることを特徴とする請求項１４又は１５記載の紙折り装置。
17. 前記偏向手段が摩擦係数の小さい樹脂材料にて構成されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の紙折り装置。
18. 請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の紙折り装置を備えていることを特徴とする用紙処理装置。
19. 請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の紙折り装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
20. 請求項１８に記載の用紙処理装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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