JP4872455B2 - 用紙折り畳み装置及び用紙後処理装置 - Google Patents

Description

本発明は用紙画像形成装置の付属装置として用いられるのに適した用紙折り畳み装置及び用紙後処理装置に関する。

画像形成装置の付属装置として用いられる用紙折り畳み装置としては、例えば、特許文献１に記載されているように、一対の折りローラを用い、これら折りローラを反対方向に回転駆動し、一方の折りローラと他方の折りローラとで用紙を搬送することにより、両折りローラ間で用紙を折り曲げ、両折りローラ間のニップを通すことにより、折り目を付けつつ搬送する折り畳み装置がある。

特許文献１では、第１折りローラ、第２折りローラのそれぞれに駆動源としての折りモータを連結し、これら折りモータの駆動で、折りローラを反対方向に駆動回転している。

特許文献２では、１個の駆動源から伝達解除が可能な切り替え機構を有する動力伝達機構により第１、第２折りローラを反対方向に回転駆動して用紙を折り畳む用紙折り畳み装置が開示されている。
実開昭６２−９６０６７号公報 特開２００５−９６９９０号公報

特許文献１、２では、第１折りローラ、第２折りローラのそれぞれを駆動源で駆動して反対方向に回転させ、用紙を折り畳んでいる。このような折り畳み装置においては、第１折りローラの起動タイミングと第２折りローラの起動タイミングとがずれる場合があり、これにより折り目の位置が図１に示すように所定位置Ｔ１からＴ２にずれるという問題がある。

即ち、特許文献１では、２個の折りモータの起動タイミングがずれる場合がある。また、特許文献２では、１個の駆動源を用いてはいるが、第１折りローラと第２折りローラとを離間状態から圧接状態に切り換える際に、各ローラの駆動系における歯車のかみ合わせが悪く、互いの山同士が衝突した場合、一方の歯車が若干回転して適切な噛み合い状態になる。この若干の回転により、２個の折りローラの起動タイミング間にずれが生ずる場合がある。第１、第２折りローラの起動タイミングがずれた場合、用紙の折り目を境に、起動タイミングの早いローラに接触している面が、遅いローラに接している面より先にローラ間のニップ部に送り込まれる。このために、折り目が所定位置Ｔ１からＴ２にずれてしまう。

図１に示すような折り目の位置のずれは、１ｍｍ程度におよび、折り畳んだ用紙を束ねた場合に用紙束の背に凹凸ができて処理品の質を落とす。

本発明は、従来の折り畳装置におけるこのような問題を解決することを目的とする。

前記目的は下記の発明により達成される。
１．
第１折りローラ、第２折りローラ、前記第１折りローラに圧接する第１圧接ローラ、及び前記第２折りローラに圧接する第２圧接ローラを有し、
前記第１折りローラと前記第２折りローラとを離間させ、前記第１折りローラと前記第１圧接ローラ、前記第２折りローラと前記第２圧接ローラがそれぞれ圧接した状態で、少なくとも前記第１折りローラを回転駆動し、前記第１折りローラと前記第１圧接ローラ間に用紙を通すことによって用紙を導入し、
次に、前記第１折りローラと前記第１圧接ローラ、前記第２折りローラと前記第２圧接ローラをそれぞれ圧接させたままの状態で、前記第１折りローラと前記第２折りローラとを圧接させ、前記第１折りローラを回転駆動し、該第１折りローラの回転駆動により前記第２折りローラを従動回転させ、前記第１折りローラと前記第２折りローラとを反対方向に回転させることで前記第１、第２折りローラ間で用紙に折り目を付け、前記第１折りローラと前記第２折りローラとで用紙を挟持し搬送して用紙を折り畳む用紙折り畳み装置において、
前記第１折りローラの回転軸に設けられた第１歯車と、前記第２折りローラの回転軸に設けられた、用紙を導入する工程において前記第１歯車から前記第２折りローラへ回転駆動を伝達するための第２歯車と、を有し、
前記第１歯車の外径と前記第２歯車の外径が、用紙を折り畳む工程において前記第１折りローラと前記第２折りローラとが圧接された際に、前記第１歯車の歯と前記第２歯車の歯が前記第１、第２折りローラの回転軸方向から見て重なる大きさであって、
前記第１歯車の歯に対して前記第２歯車の歯が、前記第１、第２折りローラの回転軸方向に位置を隔てて配置されたことを特徴とする用紙折り畳み装置。
２．
用紙を導入する工程において、前記第２折りローラを前記第１折りローラと同方向に回転させる動力伝達機構を有することを特徴とする前記１に記載の用紙折り畳み装置。
３．
前記動力伝達機構は、用紙を導入する工程において、前記第１折りローラを駆動する駆動系により前記第２折りローラを駆動し、用紙を折り畳む工程において、前記第２折りローラを、前記第１折りローラを駆動する駆動系から離脱させることを特徴とする前記２に記載の用紙折り畳み装置。
４．
前記動力伝達機構は、前記第１歯車、前記第２歯車を含み、さらに前記第１歯車の動力を前記第２歯車に伝達する第３歯車を有し、前記第３歯車の変位により、前記第１折りローラから前記第２折りローラへの前記動力伝達機構による駆動伝達と駆動伝達解除とが行われることを特徴とする前記３に記載の用紙折り畳み装置。
５．
前記１〜４の何れか一項に記載の用紙折り畳み装置を有することを特徴とする用紙後処理装置。

本発明では、用紙を折り畳む工程において、第１折りローラに第２折りローラを圧接させ、圧接により第１折りローラから第２折りローラに駆動力を伝達することにより、両折りローラを互いに反対方向に回転させるので、両折りローラ間のニップ部に用紙を送り込むタイミングがずれることがなく、タイミングのずれによる折り目位置のずれをなくすることができる。

以下に本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

図２は本発明の実施の形態に係る用紙折り畳み装置を示す。図２により折り畳み作用を説明する図である。

図２（ａ）は用紙折り畳み装置に用紙Ｓを導入する工程を、図２（ｂ）は用紙Ｓを折り畳む工程をそれぞれ示す。

第１折りローラとしての折りローラ３０１に対向して、第２折りローラとしての折りローラ３０２が配置され、折りローラ３０１に圧接ローラ３０３が圧接し、折りローラ３０２に圧接ローラ３０４が折りローラ３０２に圧接する。圧接ローラ３０３、３０４の圧接力がそれぞれ、コロ３０５、３０６を介してバネ３７０により付与される。バネ３０７は固定ピン３０８に中心がとり付けられており、コロ３０５、３０６の軸を押圧することにより、圧接ローラ３０３、３０４をそれぞれ折りローラ３０１、３０２に圧接させる。

後に説明するように図２（ａ）に示す導入工程においては、折りローラ３０２は折りローラ３０１から離れているとともに、折りローラ３０１、３０１が矢印で示すように同方向に回転駆動される。

従って、下方から導入された用紙Ｓは折りローラ３０１と圧接ローラ３０３の挟持及び折りローラ３０２と圧接ローラ３０４の挟持により上方に搬送される。

用紙Ｓが所定長さ（例えば、用紙の１／２の長さ、や用紙の１／３の長さ）搬送された段階で用紙Ｓの導入工程が終了する。

次に、折り畳み工程に移行し、図２（ｂ）に示すように、折りローラ３０２が折りローラ３０１に圧接する。なお、折り畳み工程において、圧接ローラ３０３、３０４はそれぞれ折りローラ３０１、３０２に圧接した状態を継続する。

折り畳み工程においては、折りローラ３０２は折りローラ３０１に圧接するとともに、折りローラ３０２の駆動が断たれる。従って、折りローラ３０２には、折りローラ３０１との接触により回転駆動力が伝達されて、折りローラ３０２が回転する。

このようにして折りローラ３０１と折りローラ３０２とは互いに反対方向に回転し、折りローラ３０１と折りローラ３０２との中間において、用紙Ｓが屈曲し、折りローラ３０１と折りローラ３０２とにより形成されるニップ部に、折り目ＳＡを先頭にして用紙Ｓが進入する。

折りローラ３０１、３０２が更に回転することにより、図２（ｂ）に示すように、用紙Ｓが折り目ＳＡを先頭にして搬送され、折り畳まれる。

図３、４は図２に示す用紙折り畳み装置の動力伝達系を含む駆動機構を示し、図３は用紙Ｓを搬送する工程における駆動機構を示し、図４は用紙Ｓを折り畳む工程における駆動機構を示す。

図２における折りローラ３０１、３０２の矢印で示す回転はモータＭ１の駆動により行われる。

軸ＡＸ１には折りローラ３０１及び歯車３２３が固定され、軸ＡＸ２には折りローラ３０２及び歯車３２４が固定され、軸ＡＸ３には圧接ローラ３０３及び歯車３２６が固定され、軸ＡＸ４には圧接ローラ３０４及び歯車３２７が固定されている。

図２（ａ）の位置から図２（ｂ）の位置に折りローラ３０２を変位させる駆動及び折りローラ３０２の回転駆動の切換はモータＭ２により行われる。

モータＭ２によりカム３３０が回転し、カム３３０の回転によりカムフォロア３３２が変位し、レバー３３１が軸ＡＸ１を中心に回転する。

レバー３３１の回転により、レバー３３１に軸支された歯車３２５が変位して、歯車３２４に噛み合う。

また、モータＭ２の回転により折りローラ３０２が折りローラ３０１から離れる。折りローラ３０２をこのように変位させる機構を図５に示す。カム３３０が固定されている軸に歯車３２１Ａが固定され、軸ＡＸ１に回転可能に軸支された歯車３２３Ａが歯車３２１Ａに噛み合う。軸ＡＸ１に軸支された歯車３２３Ａと一体に回転するカム３２３Ｂは、折りローラ３０２が軸支された軸ＡＸ２に軸支された円形のカムフォロア３２４Ａに接触するが、軸ＡＸ５に軸支されたレバー３３５、折りローラ３０２、歯車３２４、３２４Ａ等の質量により確実にこの接触が確保される。

レバー３３５には、折りローラ３０２が軸ＡＸ２で軸支されるとともに、圧接ローラ３２７が軸ＡＸ４で軸支されている。なお、軸ＡＸ４はレバー３３５に設けられた長孔３３５Ａで支持されて変位可能であり、前記に説明したようにバネ３０７により圧接ローラ３０４が折りローラ３０２に圧接する。

圧接ローラ３０３及び歯車３２６の軸ＡＸ３は固定の支持板３３６に設けられた長孔３３６Ａにより案内されて変位可能であり、バネ３０７により圧接ローラ３０３が折りローラ３０１に圧接する。

バネ３３４はレバー３３１を図３、４の反時計方向に回転するように付勢するものであり、カムフォロア３３２をカム３３０に接触させる。

歯車３２３の外径と折りローラ３０１の外径はほぼ同じであり、歯車３２４の外径と折りローラ３０２の外径３０２の外径はほぼ同じである。従って、用紙を折り畳む工程において折りローラ３１０に折りローラ３０２が圧接した状態では、図４に示すように歯車３２３の歯と歯車３２４の歯とは軸方向から見たときに重なる。

このように歯車３２３の歯と歯車３２４の歯とが重なった状態でも、歯車３２３から歯車３２４には動力が伝達されない。

このような歯車３２３と歯車３２４への動力伝達機構を図６により説明する。

図６において、歯車３２３の歯３２３Ａと歯車３２４の歯３２４Ａとは軸ＡＸ１、ＡＸ２の軸方向にずれた位置に設けられている。従って、軸ＡＸ１、ＡＸ２の方向から見て、歯３２３Ａと３２４Ａとが重なるように歯車３２３と歯車３２４とが設置された場合でも、歯車３２３の動力は歯車３２４に伝達されない。一方、歯車３２５の歯３２５Ａは歯３２３Ａ及びは３２４Ａと噛み合う長さに形成されているので、歯車３２５が歯車３２３、３２４に接近すると、歯車３２３の動力が、歯車３２５を介して歯車３２４に伝達される。

用紙を折り畳み装置に導入する工程においては、図３に示すように、カム３３０の小径部がカムフォロア３３２に対向している。その結果、レバー３３１がバネ３３４により反時計方向に回転した位置にあり、歯車３２３の動力は歯車３２５を介して歯車３２４に伝達される。また、カム３２３Ｂにより折りローラ３０２が押し上げられて、折りローラ３０１から離れる。

これによって、折りローラ３０１と折りローラ３０２とが図２（ａ）に示すように同方向に回転して用紙Ｓを搬送し、用紙Ｓを折り畳み装置に導入する。

用紙Ｓを折り畳む工程においては、カム３３０が回転してその大径部がカムフォロア３３２を押す。これによって、レバー３３１が時計方向に回転して、歯車３２５を歯車３２４から離すとともに、カム３２３Ｂが折りローラ３０２を下げる位相位置に回転して、折りローラ３０２が折りローラ３０１に接触する。そして、折りローラ３０２は折りローラ３０１との接触により、折りローラ３０１に従動して回転する。

以上説明したように、折りローラ３０２は用紙Ｓを折り畳み装置に導入する工程においては、折りローラ３０１から離れ、且つ、モータＭ１により駆動されて折りローラ３０１と同方向に回転し、用紙Ｓを折り畳む工程においては、折りローラ３０２は折りローラ３０１に接触するとともに、動力伝達系から切り離されるので、折りローラ３０１に従動して回転する。

従って、折り畳み工程の開始タイミング、即ち、折りローラ３０２の回転方向の反転開始タイミングが正確に設定されて、用紙の折り目が正確な位置に形成される。

図７は本発明の実施の形態に係る用紙後処理装置を有する画像形成装置の概略図である。

図７において、１０は電子写真方式により用紙上に画像を形成する画像形成部、２０は原稿の画像を読取って画像データを出力する画像読取部、３０は穿孔装置３１及び用紙折り畳み装置３２を有する用紙後処理装置、４０は綴じ処理装置４４を有する用紙後処理装置である。

画像形成部１０は、感光体１１と、感光体１１に対して帯電、露光、現像を行ってトナー像を形成し、感光体１１に形成されたトナー像を用紙に転写する像形成ユニット１２と、種々のサイズの用紙をそれぞれがサイズ毎に区別して収納する収納部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと、各収納部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄから用紙を一枚ずつ取り出して、像形成ユニット１２へと搬送するローラー群を備える給紙部１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄと、用紙の両面への画像形成に際して用紙を反転して片面記録された用紙を像形成ユニット１２へと搬送する反転給紙部１４と、用紙上に転写されたトナー像を定着する定着器１５とを有する。

画像読取部２０は原稿が載置される原稿給紙台２１と、原稿を搬送し読取位置を形成するプラテンローラ２２と、読取済み原稿が載置される原稿排紙台２３と、原稿から反射した画像光を受光し、読取信号を生成するイメージセンサ２４とを有する。

用紙後処理装置３０はファイル用の孔を穿つ穿孔装置３１と前記に説明した用紙折り畳み装置３２とを有する。

用紙後処理装置３０に接続される用紙後処理装置４０は、少数枚の画像形成時に用紙が排出される固定排紙トレイ４１、大量の画像形成時及び綴じ処理モードにおいて、用紙が排出される昇降排紙トレイ４２、用紙を集積する中間スタッカ４３及び用紙のコーナー又は一辺を綴じ処理するステープラ４４を有する。

折り目位置のずれを説明する図である。 本発明の実施の形態に係る用紙折り畳み装置の示す図である。 用紙Ｓを搬送する工程における駆動機構を示す図である。 用紙Ｓを折り畳む工程における駆動機構を示す図である。 第２折りローラを変位させる機構を示す図である。 歯車間の動力伝達機構を示す図である。 本発明の実施の形態に係る用紙後処理装置を有する画像形成装置の概略図である。

符号の説明

３０ 用紙折り畳み装置
３０１、３０２ 折りローラ
３０３、３０４ 圧接ローラ
３２１〜３２７、３２１Ａ、３２３Ａ 歯車
３２３Ｂ、３３０ カム
３３１、３３５ レバー

Claims (5)

1. 第１折りローラ、第２折りローラ、前記第１折りローラに圧接する第１圧接ローラ、及び前記第２折りローラに圧接する第２圧接ローラを有し、
   前記第１折りローラと前記第２折りローラとを離間させ、前記第１折りローラと前記第１圧接ローラ、前記第２折りローラと前記第２圧接ローラがそれぞれ圧接した状態で、少なくとも前記第１折りローラを回転駆動し、前記第１折りローラと前記第１圧接ローラ間に用紙を通すことによって用紙を導入し、
   次に、前記第１折りローラと前記第１圧接ローラ、前記第２折りローラと前記第２圧接ローラをそれぞれ圧接させたままの状態で、前記第１折りローラと前記第２折りローラとを圧接させ、前記第１折りローラを回転駆動し、該第１折りローラの回転駆動により前記第２折りローラを従動回転させ、前記第１折りローラと前記第２折りローラとを反対方向に回転させることで前記第１、第２折りローラ間で用紙に折り目を付け、前記第１折りローラと前記第２折りローラとで用紙を挟持し搬送して用紙を折り畳む用紙折り畳み装置において、
   前記第１折りローラの回転軸に設けられた第１歯車と、前記第２折りローラの回転軸に設けられた、用紙を導入する工程において前記第１歯車から前記第２折りローラへ回転駆動を伝達するための第２歯車と、を有し、
   前記第１歯車の外径と前記第２歯車の外径が、用紙を折り畳む工程において前記第１折りローラと前記第２折りローラとが圧接された際に、前記第１歯車の歯と前記第２歯車の歯が前記第１、第２折りローラの回転軸方向から見て重なる大きさであって、
   前記第１歯車の歯に対して前記第２歯車の歯が、前記第１、第２折りローラの回転軸方向に位置を隔てて配置されたことを特徴とする用紙折り畳み装置。
2. 用紙を導入する工程において、前記第２折りローラを前記第１折りローラと同方向に回転させる動力伝達機構を有することを特徴とする請求項１に記載の用紙折り畳み装置。
3. 前記動力伝達機構は、用紙を導入する工程において、前記第１折りローラを駆動する駆動系により前記第２折りローラを駆動し、用紙を折り畳む工程において、前記第２折りローラを、前記第１折りローラを駆動する駆動系から離脱させることを特徴とする請求項２に記載の用紙折り畳み装置。
4. 前記動力伝達機構は、前記第１歯車、前記第２歯車を含み、さらに前記第１歯車の動力を前記第２歯車に伝達する第３歯車を有し、前記第３歯車の変位により、前記第１折りローラから前記第２折りローラへの前記動力伝達機構による駆動伝達と駆動伝達解除とが行われることを特徴とする請求項３に記載の用紙折り畳み装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の用紙折り畳み装置を有することを特徴とする用紙後処理装置。

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