JP5445059B2 - 折り目付け装置、用紙後処理装置、画像形成装置、画像形成システム - Google Patents

折り目付け装置、用紙後処理装置、画像形成装置、画像形成システム Download PDF

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Description

本発明は、用紙に形成された折り目に従って折り加工を実行する前に、前記用紙に前記折り目を付ける折り目付け装置と、その折り目付け装置を備えた用紙後処理装置、画像形成装置、画像形成システムに関する。
に関する。
画像形成装置で画像形成された後の折り癖のついていない用紙を、用紙折り装置で折り加工と行うと、十分な折りが得られなかったり、用紙を一気に折ることにより、折り目の部分で画像がはがれてしまったりすることがある。そこで、折り加工を行う前に、予め、折り目の予定位置(狙いの折り位置)に折り目を付けておく折り目付け装置が既に知られている。
この折り目付け装置として、例えば、用紙を搬送させる搬送ベルトを挟んで、用紙搬送側となるベルト表面側に、搬送ベルトの搬送方向に対して平面視直交する方向に回動可能に掛け渡されたVベルトと、ベルト裏面側に、搬送ベルトを押し上げ可能に設けられた平板状の押動部材とを備えて構成される。そして、この折り目付け装置は、搬送ベルトで搬送されて用紙の中央部がVベルトの先端上にきたとき、搬送ベルトを停止し、押動部材で搬送ベルトごと用紙をVベルトに当接させ、Vベルトを回動させることで折り目をつけている(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、上述の折り目付け装置は、押動部材によって、搬送ベルトごと用紙をVベルトに向かって押し上げて折り目をつける構成であるため、折り目の予定位置に対して、実際の折り目位置がずれてしまう場合が往々にしてあり、その後の折り加工品質の低下を招くという問題があった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できる折り目付け装置、用紙後処理装置、画像形成装置、画像形成システムを提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明にかかる折り目付け装置、用紙後処理装置、画像形成装置、画像形成システムは、下記の技術的手段を講じた。
請求項1にかかる発明は、用紙に形成された折り目に従って折り加工を実行する前に、前記用紙に前記折り目を付ける折り目付け装置であって、用紙搬送路を形成させ、該用紙搬送路に前記用紙を搬送させる用紙搬送手段と、前記用紙搬送路を挟んで搬送方向と交差する方向に夫々配設され、少なくとも何れか一方に折り角部が設けられた凸部材と凹部材とを備え、前記凸部材と前記凹部材とで前記用紙を挟んで前記用紙に折り目をつける折り目付け手段と、前記折り目付け手段より用紙搬送路の上流側または下流側の何れかに配設され、前記用紙の一方側を挟み込んで前記用紙を固定させる用紙固定手段と、前記用紙固定手段で前記用紙を固定させた状態で前記凸部材と前記凹部材とで前記用紙を挟んだ際に、前記折り角部の頂点に前記折り目の予定位置が位置するように、前記用紙搬送手段と前記用紙固定手段とを用いて前記用紙の固定位置を制御する動作制御手段とを備え、前記動作制御手段は、前記凸部材と前記凹部材との形状や大きさに応じて、前記用紙の固定位置を制御可能に構成されていることを特徴とする。
請求項2にかかる発明は、用紙に形成された折り目に従って折り加工を実行する前に、前記用紙に前記折り目を付ける折り目付け装置であって、用紙搬送路を形成させ、該用紙搬送路に前記用紙を搬送させる用紙搬送手段と、前記用紙搬送路を挟んで搬送方向と交差する方向に夫々配設され、少なくとも何れか一方に折り角部が設けられた凸部材と凹部材とを備え、前記凸部材と前記凹部材とで前記用紙を挟んで前記用紙に折り目をつける折り目付け手段と、前記折り目付け手段より用紙搬送路の上流側または下流側の何れかに配設され、前記用紙の一方側を挟み込んで前記用紙を固定させる用紙固定手段と、前記用紙固定手段で前記用紙を固定させた状態で前記凸部材と前記凹部材とで前記用紙を挟んだ際に、前記折り角部の頂点に前記折り目の予定位置が位置するように、前記用紙搬送手段と前記用紙固定手段とを用いて前記用紙の固定位置を制御する動作制御手段とを備え、前記動作制御手段は、前記用紙の厚みに応じて、前記用紙の固定位置を制御可能に構成されていることを特徴とする。
請求項3にかかる発明は、請求項1または2において、前記凹部材は、前記凸部材と噛み合い可能な二等辺三角形状または正三角形状の前記折り角部が形成され、前記動作制御手段は、前記凹部材の凹部幅をw、凹部深さをdとした場合、前記折り角部の頂点を基点として、以下の(1)式で求められる用紙搬送方向離れた距離Xに前記折り目の予定位置を位置させ、その位置を前記用紙固定手段による前記用紙の基準的な固定位置としたことを特徴とする。
Figure 0005445059
請求項4にかかる発明は、請求項1乃至3の何れか1項に記載の折り目付け装置と、該折り目付け装置より前記用紙搬送路の下流側に設けられ、前記折り目付け装置によって前記用紙に形成された前記折り目に従って折り加工を実行する用紙折り装置とを備えた用紙後処理装置を特徴とする。
請求項5にかかる発明は、請求項1乃至4の何れか1項に記載の折り目付け装置を備え、前記用紙に画像を形成可能に構成された画像形成装置を特徴とする。
請求項6にかかる発明は、請求項4に記載の用紙後処理装置と、前記用紙に画像を形成可能に構成された画像形成装置とを備えた画像形成システムを特徴とする。
本発明によれば、折り目の予定位置に対して、実際の折り目位置がずれてしまうことなく精度良く折り目付け処理が可能となり、その結果、折り加工品質を高めることができる。
本実施の形態にかかる折り目付け装置と用紙処理装置との概略を示す模式図である。 本実施の形態にかかる折り目付け装置の概略を示す模式図である。 図2に続く、動作状態を示す模式図である。 図3に続く、動作状態を示す模式図である。 用紙の基準的な固定位置を示す模式図である。 紙厚の違いによる固定位置を示し、(1)および(2)は薄手の用紙を用いた場合の固定位置を示す模式図、(3)および(4)は厚手の用紙を用いた場合の固定位置を示す模式図である。 凸部と凹部の形状の違いによる固定位置を示し、(1)および(2)は凸部と凹部とを角度を広く且つ浅く形成した場合の固定位置を示す模式図、(3)および(4)は凸部と凹部とを角度を狭く且つ深く形成した場合の固定位置を示す模式図である。 凸部と凹部の形状の他の態様を示す模式図その1である。 凸部と凹部の形状の他の態様を示す模式図その2である。 凸部と凹部の形状の他の態様を示す模式図その3である。
本発明にかかる折り目付け装置の実施の形態を説明する。
本実施の形態にかかる折り目付け装置は、その折り目付け装置によって用紙に形成された折り目に従って折り加工を実行する用紙折り装置を備えた用紙処理装置に併設されたものを例示している。
本発明の要部は折り目付け装置であるが、その詳細な説明の前に、先ず、用紙処理装置の概略を説明する。
本実施の形態にかかる用紙処理装置は、図1に示すように、一方の側面の上部に設けられ、折り目付け装置からの用紙を受け入れるシート搬入口1と、一方の側面の上部と対向する他方の側面の上部を上昇端として昇降動可能に設けられたシフトトレイ2と、他方の側面の下部に設けられた中綴じトレイ3と、装置頂部の他方の側面寄りに設けられた固定トレイ4と、シート搬入口1近傍に設けられ用紙に穿孔処理を行う穿孔部5と、装置中央部に斜設され束にした用紙の端部にスティプル処理を行う第1のスティプル部6と、第1のスティプル部6に隣接するように立設され、束にした用紙の中央部にスティプル処理を行う第2のスティプル部7と、第2のスティプル部7を挟んで折りローラ8と折りプレート9とを設け、第2のスティプル部7でスティプル処理された用紙の束の中央部に形成された折り目に折りプレート9を当てて、そのまま折りローラ8に向かって押し出して用紙折り(中綴じ)をする用紙折り装置10と、搬送ローラや分岐爪等を備え、シート搬入口1から各トレイへ連通する用紙搬送手段と、用紙搬送手段を介して搬送された用紙をシフトトレイ2へ排紙させる排紙装置12とを備える。
搬送ローラや分岐爪等を備えた上述の用紙搬送手段は、シート搬入口1から穿孔部5を経由して固定トレイ4に向かう経路部11aと、シート搬入口1から穿孔部5を経由してシフトトレイ2に向かう経路部11bと、シート搬入口1から穿孔部5と第1のスティプル部6とを経由してシフトトレイ2に向かう経路部11cと、シート搬入口1から穿孔部5と第1のスティプル部6と第2のスティプル部7とを経由して中綴じトレイ3に向かう経路部11dとから構成されている。
以上のように構成された用紙処理装置は、画像形成装置からの制御指令により、シート搬入口1から受け入れた用紙を、穿孔部5で穿孔処理して固定トレイ4またはシフトトレイ2に排出したり、第1のスティプル部6でスティプル処理した用紙の束をシフトトレイ2に排出したり、第2のスティプル部7でスティプル処理した用紙を用紙折り装置10で用紙折りして中綴じトレイ3に排出したり、あるいは、用紙に後処理をせずに固定トレイ4またはシフトトレイ2に向かって排出するようになっている。なお、用紙折り装置10として、中綴じタイプを例示したが、Z折りタイプや、三つ折りタイプ(何れも周知)でも良く、特に限定されない。
次に、本発明の要部である折り目付け装置を、図2〜図10を参照しながら詳述する。
本実施の形態にかかる折り目付け装置は、用紙搬送手段と、折り目付け手段と、用紙固定手段と、動作制御手段とを備える。
用紙搬送手段は、画像形成装置からの用紙を受け入れ、内部へ向かってその用紙を送り出し可能に、後述する動作制御手段により動作制御される駆動モータ(図示せず)で回転可能に設けられた一対の入口側ローラ14と、その入口側ローラ14で搬送されてきた用紙を用紙処理装置のシート搬入口1へ向かって送り出し可能に、後述する動作制御手段により動作制御される駆動モータ(図示せず)で回転可能に設けられた一対の出口側ローラ15と、入口側ローラ14から出口側ローラ15へ向かって用紙をガイドさせて搬送させる用紙搬送路16aを形成させた複数のガイド板16と、用紙搬送路16a内を搬送されてきた用紙の位置を出口側ローラ15と用紙固定手段との間で検出する非接触型のセンサ17とを備える(図2)。
折り目付け手段は、凹部材18と、凸部材19とを備える。
凹部材18は、用紙幅より所要長さ長いブロック状に形成されると共に、側面視二等辺三角形状(または正三角形状)の折り角部としての凹部18aが長手方向に亘って上面に形成されてなり、その上面と用紙搬送路16aを形成する下側のガイド板16とが面一となるように、入口側ローラ14と出口側ローラ15との間で、且つ、入口側ローラ14近傍に固定されている(図2)。
凸部材19は、凹部材18と同じく用紙幅より所要長さ長いブロック状に形成されると共に、凹部18aの形状と合わせた噛み合い可能な側面視二等辺三角形状(または正三角形状)の折り角部としての凸部19aが長手方向に亘って下面に形成されてなり、その先鋭状の凸部19aが凹部18aと噛み合い可能及び凸部19aが用紙搬送路16aを形成する上側のガイド板16より上方に離脱可能に、ソレノイドやシリンダなどの進退動可能な機構部(図示せず)に接続されている。この凸部材19と凹部材18は、用紙搬送路16aを挟んで搬送方向と直交する方向(上下方向)に夫々配設され、凸部材19と凹部材18との噛み合いにより用紙に折り目がつけられるようになっている。この凸部材19の一連の動作は、後述する動作制御手段によって制御されている(図2)。
用紙固定手段は、ソレノイドやシリンダなどの進退動可能な機構部(図示せず)に接続された上ブロック20及び下ブロック21を備え、入口側ローラ14と出口側ローラ15との間で、且つ、折り目付け手段の配設位置より用紙搬送路16a下流側となる出口側ローラ15近傍に、上ブロック20と下ブロック21とが当接及び離脱するように進退動可能に設けられている。この用紙固定手段は、搬送された用紙の進行方向前部(用紙の一方側)を、上ブロック20と下ブロック21とを突き合わせて挟み込むようになっている(図2)。この上ブロック20と下ブロック21との突き合わせ高さは、図示したように、一対の入口側ローラ14同士の突き合わせ高さと同じになっている。この上ブロック20と下ブロック21の一連の動作は、後述する動作制御手段によって制御されている。
動作制御手段(図示せず)は、用紙搬送路16a内に設けられた非接触型のセンサ17からの用紙検出情報、画像形成装置や用紙処理装置等の外部から送信された折り目加工を実行する旨の情報などに基づいて、用紙搬送手段と折り目付け手段と用紙固定手段とを、所定の制御手順によって動作させるようになっている。その一連の動作にかかる説明は、以下の動作説明に代えるものとする。
次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる折り目付け装置の一連の動作を説明する。なお、画像形成装置や用紙処理装置等の外部から、折り目加工を実行する旨の情報を受信したことを前提に説明するものとし、その旨の情報を受信しない場合は折り目加工を実行せずに用紙処理装置へ用紙を搬送する。
先ず、入口側ローラ14が回転を開始し、画像形成装置からの用紙を受け入れて用紙搬送路16aの下流側に向かって用紙を送り出す(図2)。用紙S1の用紙先端を非接触型のセンサ17が検出すると、その検出をトリガーにして入口側ローラ14の外周長や回転数に基づいて、折り目の予定位置Fが、用紙固定手段で用紙を固定させて凸部材19と凹部材18とを噛み合わせた際に、凸部19aの頂点と凹部18aの頂点とを結ぶ直線Y上に折り目の予定位置Fが位置するまで用紙を搬送する。すなわち、凸部材19と凹部材18との噛み合いによる用紙の引き込み量を勘案した位置に折り目の予定位置Fを位置させる(図3)。用紙S1の基準的な固定位置(用紙を固定させる際の用紙搬送路16a内での用紙の停止位置)の算出方法は後述する。
その位置に用紙が達したら、入口側ローラ14の回転を停止し、上ブロック20と下ブロック21とを突き合わせ、用紙の進行方向前部を挟み込むようにして用紙を固定する。
このようにして用紙を固定したら、その状態で凸部材19を凹部材18に向けて前進させて、凸部材19と凹部材18とを噛み合わせ、用紙に折り目付けをする(図4)。
折り目付けが終了したら、凸部材19を上方に離脱させて噛み合いを解除すると共に、上ブロック20と下ブロック21とを離間させて用紙の固定を解除し、入口側ローラ14及び出口側ローラ15の回転を開始して、用紙を用紙処理装置に向けて搬送する。その搬送が終わったら、入口側ローラ14及び出口側ローラ15の回転を停止して一連の動作処理が終了する。
次に、図5を参照しながら、凸部材19と凹部材18の形状に応じた折り目付け処理時の用紙S1の基準的な固定位置について説明する。
凹部材18の凹部幅をw、凹部深さをdとした場合、折り角部の頂点を基点、本実施の形態の場合は上述した直線Y上を基点として、以下の(1)式で求められる用紙搬送方向離れた距離Xに折り目の予定位置Fを位置させる。なお、以下の(1)式は、折り目加工の度に算出されるものではなく、予め設定された数値情報であり、動作制御手段は、この数値情報と、用紙のサイズや折り目の予定位置等の各数値情報によって用紙を最適な位置に固定する。
Figure 0005445059
この式(1)で算出された距離Xは、用紙の種類や厚みを考慮しなくても何ら問題のない用紙の場合(多用される一般的な用紙)であり、用紙の材質や厚み等によっては、式(1)で算出された距離Xを用いても、折り目の位置がずれる場合がある。
例えば、図6(c)、(d)に示すように、用紙S1の紙厚が厚い場合は、紙厚が薄い場合と比較して、折り目付け処理にて用紙を挟み込んだ時に、折り目の予定位置Fが用紙固定手段側に引き込まれる量が少ない。図6(a)、(b)のように、用紙S1の紙厚が薄い場合における折り目の予定位置Fと直線Yとの距離をX1、紙厚が厚い場合における折り目の予定位置Fと直線Yとの距離をX2とした場合、X1>X2とし、用紙S1の紙厚に応じて最適な固定位置を選択するように構成することで、用紙紙厚によらず、安定して折り目の予定位置Fに精度良く折り目付けが可能となる。
したがって、予め、式(1)で算出された距離Xに用紙の種類や厚み等を考慮した補正値を加え、その用紙の種類毎に「距離X」をテーブル化して動作制御手段内に記録しておき、動作制御手段は、用紙の材質や厚み等に関する情報を画像形成装置から受け取って、最適な「距離X」を選択するようになっている。
また、用紙の材質や厚み等によっては、折り目の付きやすいもの、折り目が付きにくいものがある。そのため、凸部材19と凹部材18とを交換可能にし、動作制御手段は、凸部材19と凹部材18との形状や大きさに応じた最適な「距離X」を選択するようになっている。
例えば、図7(a)(b)に示すように、凸部材19の先鋭状の凸部19aと凹部材18の凹部18aとを角度を広く且つ浅く形成したものと、図7(c)(d)に示すように、凸部材19の先鋭状の凸部19aと凹部材18の凹部18aとを角度を狭く且つ深く形成したものとを比較すると、後者の方が、凸部材19と凹部材18との噛み合いによって用紙を挟み込んだ時に、折り目の予定位置Fが、用紙固定手段側に引き込まれる量が多い。折り目の予定位置Fと直線Yとの距離で表すと、前者の距離をX3とし、後者の距離をX4とした場合、X3<X4となり、折り目付け手段の形状に応じて最適な固定位置を選択するように構成することで、凸部材19の凸部19aと凹部材18の凹部18aの形状が変更された場合も、安定して折り目の予定位置Fに精度良く折り目付けが可能となる。
したがって、予め、凹部18aと凸部19aの形状毎に、式(1)で算出された距離Xをテーブル化して動作制御手段内に記録しておき、凸部材19と凹部材18とを交換した際に、最適な「距離X」を選択するようになっている。この場合、「距離X」の選択は、使用者による選択入力でも良いし、凹部材18毎に特定可能な電気的あるいは機械的な情報部を設け、動作制御手段がその情報部を読み取ることで、自動的に選択できるように構成しても良いものである。
このように、本実施の形態にかかる折り目付け装置によれば、用紙固定手段で用紙を固定させた状態で凸部材19と凹部材18とを噛み合わせた際に、直線Y上に折り目の予定位置Fが位置するように、動作制御手段が、用紙搬送手段と用紙固定手段とを用いて用紙の固定位置を制御するから、折り目の予定位置Fに対して、実際の折り目位置がずれてしまうことなく、用紙の折り目の予定位置Fに精度良く折り目付け処理が可能となり、その結果、折り加工品質を高めることができる。
以上、本実施の形態にかかる折り目付け装置を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、種々変形実施が可能である。
例えば、本実施の形態では、凸部材19の凸部19aと凹部材18の凹部18aの形状を、夫々、二等辺三角形状(V字状)にした一対の折り角部を例示したが、正三角形状、不等辺三角形状のものでも良く、また、図8に示すように、凹部材18の凹部18bの形状を矩形状にして、凸部19aのみを折り角部としても良い。また、本実施の形態では、凸部材19の凸部19aと凹部材18の凹部18aとの噛み合い面の形状として、凸部19aや凹部18aの両側に平面部を設けたものを例示しているが、図9に示すように、凸部19aや凹部18aの両側に平面部を設けなくても良い。また、図10に示すように、凹部材18の凹部18aのみ三角形状にし、凸部材19を板状にしたり、あるいは、凹部18aの形状を凸湾曲したV字状に形成したりしても良い。
また本実施の形態では、凸部材19と凹部材18は、用紙搬送路16aを挟んで搬送方向と直交する方向に設けたが、用紙搬送路16aを挟んで搬送方向と斜交方向でも良い。
また、本実施の形態では、用紙を検出する非接触型のセンサ17と用紙固定手段を折り目付け手段の用紙搬送路16aの下流側に配置しているが、用紙搬送路16aの上流側に配置しても良い。
また、本実施の形態の折り目付け装置は、用紙折り装置を内部に設けた用紙処理装置に併設させたものを例示したが、他の態様として、折り目付け装置を内部に設けた用紙後処理装置、その用紙後処理装置と画像形成装置とを備えた画像形成システム、折り目付け装置を備えた画像形成装置など、何れでも良い。
14‥入口側ローラ 15‥出口側ローラ 16‥ガイド板 16a‥用紙搬送路 17‥非接触型のセンサ 18‥凹部材 18a‥凹部 19‥凸部材 19a‥凸部 20‥上ブロック 21‥下ブロック Y‥直線 F‥折り目の予定位置
特開昭60−262771号公報

Claims (6)

  1. 用紙に形成された折り目に従って折り加工を実行する前に、前記用紙に前記折り目を付ける折り目付け装置であって、
    用紙搬送路を形成させ、該用紙搬送路に前記用紙を搬送させる用紙搬送手段と、
    前記用紙搬送路を挟んで搬送方向と交差する方向に夫々配設され、少なくとも何れか一方に折り角部が設けられた凸部材と凹部材とを備え、前記凸部材と前記凹部材とで前記用紙を挟んで前記用紙に折り目をつける折り目付け手段と、
    前記折り目付け手段より用紙搬送路の上流側または下流側の何れかに配設され、前記用紙の一方側を挟み込んで前記用紙を固定させる用紙固定手段と、
    前記用紙固定手段で前記用紙を固定させた状態で前記凸部材と前記凹部材とで前記用紙を挟んだ際に、前記折り角部の頂点に前記折り目の予定位置が位置するように、前記用紙搬送手段と前記用紙固定手段とを用いて前記用紙の固定位置を制御する動作制御手段と
    を備え
    前記動作制御手段は、前記凸部材と前記凹部材との形状や大きさに応じて、前記用紙の固定位置を制御可能に構成されていることを特徴とする折り目付け装置。
  2. 用紙に形成された折り目に従って折り加工を実行する前に、前記用紙に前記折り目を付ける折り目付け装置であって、
    用紙搬送路を形成させ、該用紙搬送路に前記用紙を搬送させる用紙搬送手段と、
    前記用紙搬送路を挟んで搬送方向と交差する方向に夫々配設され、少なくとも何れか一方に折り角部が設けられた凸部材と凹部材とを備え、前記凸部材と前記凹部材とで前記用紙を挟んで前記用紙に折り目をつける折り目付け手段と、
    前記折り目付け手段より用紙搬送路の上流側または下流側の何れかに配設され、前記用紙の一方側を挟み込んで前記用紙を固定させる用紙固定手段と、
    前記用紙固定手段で前記用紙を固定させた状態で前記凸部材と前記凹部材とで前記用紙を挟んだ際に、前記折り角部の頂点に前記折り目の予定位置が位置するように、前記用紙搬送手段と前記用紙固定手段とを用いて前記用紙の固定位置を制御する動作制御手段と
    を備え、
    前記動作制御手段は、前記用紙の厚みに応じて、前記用紙の固定位置を制御可能に構成されていることを特徴とする折り目付け装置。
  3. 前記凹部材は、前記凸部材と噛み合い可能な二等辺三角形状または正三角形状の前記折り角部が形成され、
    前記動作制御手段は、前記凹部材の凹部幅をw、凹部深さをdとした場合、前記折り角部の頂点を基点として、以下の(1)式で求められる用紙搬送方向離れた距離Xに前記折り目の予定位置を位置させ、その位置を前記用紙固定手段による前記用紙の基準的な固定位置としたことを特徴とする請求項1または2に記載の折り目付け装置。
    Figure 0005445059
  4. 請求項1乃至3の何れか1項に記載の折り目付け装置と、
    該折り目付け装置より前記用紙搬送路の下流側に設けられ、前記折り目付け装置によって前記用紙に形成された前記折り目に従って折り加工を実行する用紙折り装置と
    を備えたことを特徴とする用紙後処理装置
  5. 請求項1乃至4の何れか1項に記載の折り目付け装置を備え、前記用紙に画像を形成可能に構成されたことを特徴とする画像形成装置
  6. 請求項4に記載の用紙後処理装置と、前記用紙に画像を形成可能に構成された画像形成装置とを備えたことを特徴とする画像形成システム
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