JP5030286B2 - 紙折り装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置における用紙後処理装置の一つであり、紙葉類(印刷物、紙幣、はがき、切手等)としての用紙を折り曲げる紙折り装置に関するものである。
例えば複写機、プリンタ又は複合機等の画像形成装置の下流側に、画像が形成された用紙(紙用類)の後処理をするための用紙後処理装置が装着される場合がある。ここで、用紙の後処理とは、用紙を所定部数に仕分けたり、ステープルで綴じたり、所定の折り形状に折ったり、パンチ孔をあけたりすることをいう。用紙後処理装置に搭載される紙折り装置として、搬送される用紙の先端をストッパに当てたり、ブレーキ手段で停止させたりすることによってループを形成し、そのループを紙折りローラ対より成るニップ部に噛み込ませて折るという構成のものが一般に知られている(例えば、特許文献1を参照)。
従来の紙折り装置は、用紙のループ部分をニップ部に通過させて折り目を形成するものであるため、折り形状によってはニップ部を1回しか通過しないことがある。このため、一旦折り目を付けても、用紙の腰により折り畳み状態の用紙が厚くなってしまい、搬送抵抗が大きくなったり、排出トレイに所定の枚数を積載できなくなったりするという不具合を生じることがあった。
また、折り畳み直後の用紙を薄くするため、増し折りローラを取り付けた紙折り装置が公知である(例えば、特許文献2を参照)。しかし、増し折りローラを取り付けることにより、増し折りローラを駆動する駆動部への負荷が大きくなって容量の大きな駆動モータが必要となり、紙折り装置のコストアップにつながってしまう。
特開平10―194587号公報 特開2007−137665号公報
本発明は、上記した不具合に鑑み、増し折りローラが取り付けられた紙折り装置において、紙折りローラの駆動部への負荷が大きくならないようにすることを課題としている。
課題を解決するための手段及び発明の効果
上記した課題を解決するための本発明は、
紙葉類としての用紙を折り曲げるために、軸線を平行にして配置され外周面同士を互いに接触して回転する駆動紙折りローラと従動紙折りローラとを有する一対の紙折りローラと、
前記駆動紙折りローラの軸線と平行に配置され、外周面が前記駆動紙折りローラの外周面と互いに接触して回転することにより、外周面の間に折り状態で搬送された用紙に増し折りを行う増し折りローラと、
前記増し折りローラを、その外周面が前記駆動紙折りローラに対して接触する接触位置と非接触となる退避位置との間で変位させる増し折りローラ退避手段と、
を備えている。
そして、前記増し折りローラは、その外周面を前記接触位置と前記退避位置との間で変位可能とする支持部材に回転可能に支持され、
前記増し折りローラ退避手段は、前記支持部材に摺接しながら回転し、前記支持部材をカム面で移動させることによって前記増し折りローラを前記接触位置から前記退避位置に変位させるカムであり、
前記増し折りローラが前記退避位置に変位した状態で、前記駆動紙折りローラと前記増し折りローラとの間に折り状態の用紙をそのまま通過可能な隙間が形成されることを特徴としている
本発明は上記したように構成されていて、増し折りローラ退避手段により、搬送された用紙に増し折りを行う増し折りローラを、退避位置に変位させることができる。「増し折り」とは、折り状態で搬送された用紙の折り目を更に加圧して、その折り目を強化することをいう。この増し折りローラ退避手段は、例えば増し折りローラを回転可能に支持する支持部材に摺接するカムである。増し折りが不要な用紙を搬送する際には、増し折りローラを退避位置に変位させて、駆動紙折りローラと増し折りローラとの間に折り状態の用紙をそのまま通過可能な隙間を形成することにより、折り状態の用紙を加圧することなく(換言すれば、用紙に不要な圧力を加えることなく)搬送させることができる。これにより、駆動紙折りローラの駆動部への負荷が小さくなって、駆動紙折りローラの駆動手段(例えば、駆動モータ)の容量を小さくできるとともに、用紙に与える損傷も少なくなる。
また、前記カムは、その軸心を前記駆動紙折りローラの駆動軸の軸心と同一にして配置され、かつそれらの間には前記駆動軸から前記カムへの駆動力の伝達を入切するクラッチ手段が配設され、
前記カムは、前記クラッチ手段により前記駆動紙折りローラから独立して回転可能とすることができる。
上記したカムの軸心を、駆動紙折りローラの軸心と同一にして配置することにより、カムの設置スペースを小さくできる。また、カムと駆動紙折りローラとの間にクラッチ手段を介装させることにより、カムの回転を、駆動紙折りローラの回転から独立して行うことができる。
前記従動紙折りローラを、その外周面が前記駆動紙折りローラに対して非接触となる退避位置に変位させる従動紙折りローラ退避手段を備えるようにしてもよい。
そして、前記従動紙折りローラは、その外周面を前記駆動紙折りローラの外周面に接触させる接触位置と前記退避位置との間で変位可能な支持部材に回転可能に支持され、
前記従動紙折りローラ退避手段は、前記従動紙折りローラの支持部材に摺接しながら回転し、前記支持部材をカム面で移動させることによって前記従動紙折りローラを前記退避位置に変位させるカムであり、
前記従動紙折りローラが前記退避位置に変位した状態で、前記駆動紙折りローラと前記従動紙折りローラとの間に折り状態の用紙をそのまま通過可能な隙間が形成されるようにすることができる。
従動紙折りローラ退避手段により、従動紙折りローラを退避位置に変位させることができるため、増し折りローラを退避位置に変位させる場合と同様な効果が奏される。このとき、用紙は、駆動紙折りローラと増し折りローラとの間で発生する駆動力により、折り目を増し折りされながら搬送される。また、増し折りローラの場合と同様に、従動紙折りローラ退避手段をカムとすることができる。
また、前記従動紙折りローラを前記退避位置に変位させるカムのカム面は、前記増し折りローラを退避位置に変位させるカムに一体に設けることができる。
これにより、増し折りローラと従動紙折りローラとの双方をそれぞれの退避位置に変位させることができるうえ、それらの退避手段であるカムの設置スペースを小さくできる。
本発明の実施例について説明する。図1は複写機1に装着された用紙後処理装置200の概略図、図2は紙折り装置300の構成を示す図、図3は紙折り装置300の紙折り部310の拡大図、図4は一部を破断した図4の側面図である。
図1に示されるように、複写機100の下流側には、用紙後処理装置200が装着されている。この用紙後処理装置200は、紙折り装置300と紙綴じ装置400とを含んで構成されている。複写機100で画像が記録された用紙は、複写機100と用紙後処理装置200との間に設けられた入口ガイド部1を介して用紙後処理装置200の紙折り装置300に送り込まれる。そして、紙折り装置300で所定の折り形状に折り加工された用紙は、紙綴じ装置400に送り込まれて綴じ加工される。本実施例の紙折り装置300は、用紙2(図2参照)の中央部を折る二つ折りモードと、用紙2をZ字状に折るZ折りモードとを有している。
図2に示されるように、紙折り装置300は、複写機100から送り込まれた用紙2を下流側へ搬送する第1搬送路3と、用紙2の前後又は表裏を反転させる第2搬送路(スイッチバック搬送路4)と、スイッチバック搬送路4を通過した用紙2を更に下流側へ搬送する第3搬送路5と、用紙2に所定の折り加工と増し折り加工とを行う紙折り部310と、所定の折り加工と増し折り加工とが施された用紙2を搬送する第4搬送路6と、スイッチバック搬送路4と合流して用紙2を紙綴じ装置400に送り込む第5搬送路7とを備えている。
図2に示されるように、スイッチバック搬送路4の下流側には、正逆方向に駆動回転可能な第1搬送ローラ対8が設けられている。第1搬送ローラ対8を正転させることにより、用紙2を第3搬送路5に送ることができるとともに、第1搬送ローラ対8を逆転させることにより、用紙2をスイッチバックさせて第5搬送路7に送ることができる。第1搬送ローラ対8の下流側には、第2搬送ローラ対9が設けられていて、その直下流側に断面三角形状の分岐部11が形成されている。また、分岐部11の下方には、用紙2を停止させるためのブレーキ部材12が設けられている。このブレーキ部材12は、軸13を中心にして回動可能なアーム14と、アーム14の先端に取り付けられ、用紙2を押圧する押圧部15とを有している。アーム14の押圧部15が用紙2に接触する方向に回動し、用紙2の先頭部分2aを押圧することによって用紙2の先頭部分2aの移動を停止させることができる。この状態で、第2搬送ローラ対9によって用紙2が更に送り込まれると、用紙2が分岐部11内でループ形状となる。ブレーキ部材12の回動は、例えばソレノイドやモータ等の駆動手段やばね部材を利用して行われる。なお、図3において16は、用紙2の先頭部分2aの位置を検出してブレーキ部材12を作動させるためのセンサである。
分岐部11の下流側(図3の図面視における左側)には、紙折りローラ320が配設されている。紙折りローラ320は、正逆方向に駆動回転自在な駆動紙折りローラ17と、軸線を平行にして駆動紙折りローラ17の上部に、その外周面を駆動紙折りローラ17の外周面に接触する形で配置された第1従動紙折りローラ18と、同じく駆動紙折りローラ17の左側に、その外周面を駆動紙折りローラ17の外周面に接触する形で配置された第2従動紙折りローラ19とを備えている。また、駆動紙折りローラ17の下部には、駆動紙折りローラ17と軸線を平行にして、かつその外周面を駆動紙折りローラ17の外周面に接触する形で増し折りローラ21が配置されている。駆動紙折りローラ17が所定方向(図3において矢印で示される方向)に駆動回転すると、それに伴って第1及び第2の従動紙折りローラ18,19と増し折りローラ21とが反対方向に従動回転される。駆動紙折りローラ17と第1従動紙折りローラ18とによって第1の折り加工が行われ、駆動紙折りローラ17と第2従動紙折りローラ19とによって第2の折り加工が行われる。そして、駆動紙折りローラ17と増し折りローラ21とによって折り加工が成された用紙2の折り目が加圧され、その折り目を強化する増し折り加工が行われる。
駆動紙折りローラ17と第1従動紙折りローラ18との出口部分には、折返し搬送路22と、搬送方向を切り換えるための切換え爪23が設けられている。また、折返し搬送路22には、用紙2の先頭部分2a(図2参照)を当てて、用紙2の折り位置を規定するための規制板24が設けられている。図3に示されるように、切換え爪23が実線で示される状態に配置されているとき、駆動紙折りローラ17と第1従動紙折りローラ18とによって送り出された用紙2の先頭部分2aは、折返し搬送路24に進入する。そして、規制板24によって、用紙2のそれ以上の進入が規制される。この状態で、駆動紙折りローラ17と第1従動紙折りローラ18とによって更に用紙2が送り込まれると、用紙2がループ状となって、駆動紙折りローラ17と第2従動紙折りローラ19との間(ニップ部)に案内され、第2の紙折りが行われる。
また、切換え爪23が破線で示される状態に配置されているとき、駆動紙折りローラ17と第1従動紙折りローラ18とによって送り出された用紙2は、折返し搬送路24に進入せず、そのまま駆動紙折りローラ17と第2従動紙折りローラ19とのニップ部に案内される。この場合、第2の紙折り加工は行われない。なお、図3において25は、用紙2の先頭部分2aを検出するためのセンサであり、第2従動紙折りローラ19と増し折りローラ21との間に取り付けられている。
紙折り装置300の紙折り部310がZ折りモードとされている場合、駆動紙折りローラ17と第1従動紙折りローラ18とによって第1の折り加工が行われた用紙2は、その折り目を先頭にした状態で切換え爪23(実線の状態の切換え爪23)に案内されて折返し搬送路22へ進入する。折返し搬送路22に設けられた規制板24は、用紙2のサイズに応じて第2の折り加工に対応する位置にセットされている。用紙2の折り目が規制板24に当接すると、用紙2は駆動紙折りローラ17と第1従動紙折りローラ18とから付与される搬送力で、駆動紙折りローラ17と第2従動紙折りローラ19とのニップ部側に湾曲してループ状となり、このループ状の部分が駆動紙折りローラ17と第2従動紙折りローラ19とのニップ部に案内され、第2の折り加工が行われる。
また、紙折り装置300の紙折り部310が二つ折りモードとされている場合、切換え爪23が図3に示される破線の状態に切り換えられる。駆動紙折りローラ17と第1従動紙折りローラ18とによって第1の折り加工が行われた用紙2は、その折り目を先頭にした状態で駆動紙折りローラ17と第2従動紙折りローラ19とのニップ部に案内され、第2の折り加工が行われる。
駆動紙折りローラ17と第2従動紙折りローラ19とのニップ部を通過した用紙2の折り目(先頭部分2a)は、駆動紙折りローラ17と増し折りローラ21とのニップ部を通過することにより、再び押し付けられてその折り目が強化される(増し折りされる)。そして、第4搬送路6を通って下流側に搬送される。
図3に示されるように、本実施例の紙折り装置300の紙折り部310には、駆動紙折りローラ17から第1従動紙折りローラ18を退避位置に変位させる(即ち、通常の状態で接触しているそれらの外周面同士を非接触とする)従動紙折りローラ退避手段と、駆動紙折りローラ17から増し折りローラ21を退避位置に変位させる増し折りローラ退避手段とが設けられている。本実施例の紙折り装置300の場合、第1従動紙折りローラ18の退避位置への変位と増し折りローラ21の退避位置への変位は同一のカム26によって行われるため、ここでは増し折りローラ21の退避手段についてのみ説明する。
図4及び図5に示されるように、増し折りローラ21の増し折りローラ軸27は、側面視において略U字状の支持部材28に回転自在に支持されている。この支持部材28は、ばね29等の弾性部材により、用紙後処理装置200のフレーム31に対して矢印Qの方向に進退可能に取り付けられている。また、支持部材28の上面は円弧状に湾曲されていて、従動カム面28aとなっている。そして、駆動紙折りローラ17の駆動ローラ軸32には、電磁クラッチ33を介してカム26が装着されている。電磁クラッチ33の作用により、カム26と駆動ローラ軸32とを切断したり、それらをつないだりすることができる。これにより、カム26を回転させることなく駆動ローラ軸32のみを回転させたり、カム26と駆動ローラ軸32とを一体にして回転させたりすることができる。
カム26の左側のほぼ半周部分には、半径R1の第1円周部34が形成されているとともに、右側のほぼ半周部分には、半径R2の第2円周部35が形成されている。第2円周部35の半径R2は、第1円周部の半径R1よりも大きく(R2>R1)、両者の接合部分(第1及び第2の接続部34a,35a)は緩やかな曲線によって連結されている。
カム26の第1円周部34が支持部材28の従動カム面28aに当接されているとき、増し折りローラ21の外周面は、駆動紙折りローラ17の外周面と接触する。図4に示されるように、カム26が回動して、その第2円周部35が支持部材28の従動カム面28aに当接する(換言すれば、支持部材28の従動カム面28aが、第1円周部34から第2円周部35に乗り上げる)と、支持部材28は、ばね29の弾性力に抗してフレーム31に押し付けられる。これにより、増し折りローラ21の外周面と駆動紙折りローラ17の外周面とが非接触となり、ニップ部に隙間e1が形成される。この隙間e1により、折り加工が施された用紙2を殆ど無抵抗で通過させることができる。
第1従動紙折りローラ18も、増し折りローラ21と同様な構成の支持部材36によって支持されている。図6に示されるように、カム26を回動し、第1従動紙折りローラ18の支持部材36の従動カム面36aを、カム26の第2円周部35に乗り上げさせることにより、駆動紙折りローラ17と第1従動紙折りローラ18とのニップ部に隙間e2を形成することができる。
本実施例の紙折り装置300の作用について説明する。図2ないし図4に示されるように、画像を記録した用紙2が複写機100から排出される。この用紙2は第1搬送路3とスイッチバック搬送路4を通り、第1及び第2の搬送ローラ対8,9によって分岐部11に搬送される。用紙2は、フレーキ部材12に押圧されることによってループ状となり、駆動回転する駆動紙折りローラ17と従動回転する第1従動紙折りローラ18とのニップ部に案内される。この場合、駆動紙折りローラ17は、反時計回りの方向に回転する。これにより、用紙2に第1の折り加工が施される。このときカム26は、電磁クラッチの作用により、駆動ローラ軸27から切断された状態で保持されている。換言すれば、駆動紙折りローラ17の駆動回転に関係なく、カム26は静止状態となっている。
そして、第1従動紙折りローラ18の支持部材36の従動カム面36aは、カム26の第1円周部34における回転方向の終端部近傍(第1円周部34における第1接続部34aの近傍)と接触していて、駆動紙折りローラ17の外周面と第1従動紙折りローラ18の外周面とは接触している。また、増し折りローラ21の支持部材28の従動カム面28aは、カム26の第2円周部35における回転方向の終端部近傍(第2円周部35における第2接続部33aの近傍)と接触していて、駆動紙折りローラ17の外周面と増し折りローラ21の外周面との間に隙間e1が形成されている。これにより、駆動紙折りローラ17が増し折りローラ21を従動回転させるための駆動力が不要となり、駆動紙折りローラ17の駆動力を小さくできる。
センサ25(図3参照)によって、折り状態で搬送される用紙2の先頭部分2a(折り目)が検出されると、電磁クラッチ33により、駆動紙折りローラ17の駆動ローラ軸32とカム26とがつながる。これにより、駆動ローラ軸32の駆動力がカム26に伝達され、カム26が駆動紙折りローラ17と同方向に所定角度だけ回動する。そして、図6に示されるように、増し折りローラ21の支持部材28の従動カム面28aが、カム26の第2接続部35aを下って第1円周部34に移動する。すると、ばね29の弾発力により、増し折りローラ21の支持部材28が、駆動紙折りローラ17の軸心に向かって押し付けられる。これにより、駆動紙折りローラ17の外周面と増し折りローラ21の外周面とが接触する。用紙2が駆動紙折りローラ17と増し折りローラ21とのニップ部を通過することにより、用紙2の折り目に増し折りがなされる。なお、カム26は所定角度だけ回動した後、電磁クラッチ33の作用によって停止し、そのままの状態(静止状態)で保持される。
また、この状態で、第1従動紙折りローラ18の支持部材36の従動カム面36aは、カム26の第1接続部34aを乗り越えて、第2円周部35に移動する。すると、ばね29の弾発力に抗して、第1従動紙折りローラ18の支持部材36がフレーム31に向かって押し付けられる。これにより、駆動紙折りローラ17の外周面と第1従動紙折りローラ18の外周面とが非接触となり、それらの間に隙間e2が形成される。用紙2は、駆動紙折りローラ17と第1従動紙折りローラ18との隙間e2を殆ど無抵抗で通過するため、従来の場合(第1従動紙折りローラ18の外周面が接触している場合)と比較して、駆動紙折りローラ17の駆動回転力が少なくて済む。なお、このときの用紙2は、駆動紙折りローラ17と第2従動紙折りローラ19とによって与えられる搬送力によって搬送される。
上記したように、本実施例の紙折り装置300では、用紙2に増し折りを行いたいときにのみ、駆動紙折りローラ17の外周面と増し折りローラ21の外周面とを接触させていて、それ以外の状態では、それらのニップ部に隙間e1を形成している。また、用紙2に増し折りが行われる間、駆動紙折りローラ17の外周面と第1従動紙折りローラ18の外周面とを接触させておく必要はないため、それらのニップ部に隙間e2を形成している。このため、駆動紙折りローラ17の駆動ローラ軸32に必要な駆動回転力を小さくできる。この結果、駆動ローラ軸32に駆動回転力を供給する駆動手段(例えば、駆動モータ)の容量を小さくできる。
また、第1従動紙折りローラ18と増し折りローラ21とを、必要に応じて駆動紙折りローラ17から退避位置に変位させることができるため、用紙2に不必要な圧力をかけなくても済むようになり、用紙2を損傷させたり、搬送ムラを生じさせたりするおそれを小さくできる。
本実施例の紙折り装置300では、1つのカム26により、第1従動紙折りローラ18と増し折りローラ21との双方を駆動紙折りローラ17から退避させている。そして、このカム26の軸心は、駆動紙折りローラ17の駆動ローラ軸32の軸心と同一である。これにより、それぞれの退避手段(この場合、1つのカム26)の構成が簡単になるとともに、それらの設置スペースを小さくできるという利点がある。しかし、各退避手段を別々に構成してもよい。
また、本実施例のカム26は、その外周面に第1及び第2の円周部34,35が、それらの半径R1,R2を異ならせて形成された形態である。しかし、第1及び第2の円周部34,35を、それらの半径R1,R2を異ならせて形成した溝カム形状としてもよい。
複写機1に装着された用紙後処理装置200の概略図である。 紙折り装置300の構成を示す図である。 紙折り装置300の紙折り部310の拡大図である。 図3の要部の拡大図である。 一部を破断した図4の側面図である。 紙折り部310の作用説明図である。
符号の説明
300 紙折り装置
320 紙折りローラ
2 用紙
17 駆動紙折りローラ
18 第1従動紙折りローラ(従動紙折りローラ)
19 第2従動紙折りローラ(従動紙折りローラ)
21 増し折りローラ
26 カム(従動紙折りローラ退避手段、増し折りローラ退避手段)
28,36 支持部材
33 電磁クラッチ(クラッチ手段)
34 第1円周部(カム面)
35 第2円周部(カム面)
e1,e2 隙間

Claims (5)

  1. 紙葉類としての用紙を折り曲げるために、軸線を平行にして配置され外周面同士を互いに接触して回転する駆動紙折りローラと従動紙折りローラとを有する一対の紙折りローラと、
    前記駆動紙折りローラの軸線と平行に配置され、外周面が前記駆動紙折りローラの外周面と互いに接触して回転することにより、外周面の間に折り状態で搬送された用紙に増し折りを行う増し折りローラと、
    前記増し折りローラを、その外周面が前記駆動紙折りローラに対して接触する接触位置と非接触となる退避位置との間で変位させる増し折りローラ退避手段と、
    を備え
    前記増し折りローラは、その外周面を前記接触位置と前記退避位置との間で変位可能とする支持部材に回転可能に支持され、
    前記増し折りローラ退避手段は、前記支持部材に摺接しながら回転し、前記支持部材をカム面で移動させることによって前記増し折りローラを前記接触位置から前記退避位置に変位させるカムであり、
    前記増し折りローラが前記退避位置に変位した状態では、前記駆動紙折りローラと前記増し折りローラとの間に折り状態の用紙をそのまま通過可能な隙間が形成されることを特徴とする紙折り装置。
  2. 前記カムは、その軸心を前記駆動紙折りローラの駆動軸の軸心と同一にして配置され、かつそれらの間には前記駆動軸から前記カムへの駆動力の伝達を入切するクラッチ手段が配設され、
    前記カムは、前記クラッチ手段により前記駆動紙折りローラから独立して回転可能とされていることを特徴とする請求項に記載の紙折り装置。
  3. 前記従動紙折りローラを、その外周面が前記駆動紙折りローラに対して非接触となる退避位置に変位させる従動紙折りローラ退避手段を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の紙折り装置。
  4. 前記従動紙折りローラは、その外周面を前記駆動紙折りローラの外周面に接触させる接触位置と前記退避位置との間で変位可能な支持部材に回転可能に支持され、
    前記従動紙折りローラ退避手段は、前記従動紙折りローラの支持部材に摺接しながら回転し、前記支持部材をカム面で移動させることによって前記従動紙折りローラを前記退避位置に変位させるカムであり、
    前記従動紙折りローラが前記退避位置に変位した状態で、前記駆動紙折りローラと前記従動紙折りローラとの間に折り状態の用紙をそのまま通過可能な隙間が形成されることを特徴とする請求項に記載の紙折り装置。
  5. 前記従動紙折りローラを前記退避位置に変位させるカムのカム面は、前記増し折りローラを退避位置に変位させるカムに一体に設けられていることを特徴とする請求項に記載の紙折り装置。
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