JP5541572B2 - シート折り装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は複写機やプリンタ、ファクシミリ、これらの複合装置等の画像形成装置に用いられるシート折り装置と、これを備えた画像形成装置に関する。

画像形成装置あるいは画像形成システムで後処理装置としてよく用いられるシート折り装置では、折り種類には、二つ折り、内三つ折り、外三つ折り、Ｚ折り、四つ折り、観音折り等の様々な種類があり、折り種類により積載時の膨らみ方（迫上がり方）は異なる。これによって、シートの積載が崩れたり、隙間にスタックされて取り出せなくなったり、次工程での扱いが不便になったりする。

また、特に排紙されるシートの先端側に折ったシートの束の重心が偏ったり、Ｚ折りしたシートでは、シートを積載した場合、Ｚ折りシートのサイズが小サイズ（Ａ４Ｔ、ＬＴＴのＺ折り）のときに積載状態が扇状になって堆積し、最上紙のＺ折りシートの先端が排紙口に近づいてきてしまうため、続いて排紙されてくるＺ折りシートのＺ折り部が既積載紙の先端を超えてしまい、積載不良または頁順狂いになってしまうという問題が生じることがあった。

そこで、特許文献１（特開２００６‐２４０７５３号公報）に開示されているシート後処理装置では、排紙ローラを減速制御し、排紙されてくるＺ折りシートのＺ折り部が積載紙先端を超えてしまうことを防止するようにしている。即ち、排紙ローラの線速を制御し、Ｚ折りしたシート（本願では、Ｚ折りシートや、折り紙用紙とも称する。）のＺ折り部が重ならないようにしている。

また、特許文献２（特開２００１‐２６３４５号公報）に開示されているシート後処理装置では、排出されるシートの仕分けを行うシフトトレイと、仕分け行わないプルーフトレイを有するシート後処理装置において、プルーフトレイのエンドフェンスが傾斜可能に構成されていることによって、積載紙の位置を調整し、それにより、排紙されてくるＺ折りシートのＺ折り部が積載紙先端を超えてしまうことを防止している。

Ｚ折りシートの積載不良または頁順狂いの問題で、大容量の用紙の積載が可能なトレイやスタッカー等では、排紙ローラとトレイが離れた位置に設置されているので、排紙ローラからトレイに用紙が排出される際に用紙先端の自重によって用紙が座屈し、用紙後端が排紙ローラに残ってしまい、次紙が用紙の下に潜り込んでしまうという問題も発生することがある。

このような問題については、特許文献１に開示さている技術、すなわち排紙速度の減速制御では、さらに用紙先端の座屈を誘発することになる。排紙速度を増速制御すれば、用紙先端が座屈する前に排紙できるが、用紙先端にキズが付く恐れがあり、搬送方向のスタック性も低下するからである。

また特許文献２に開示さている技術においては、排紙ローラとトレイ底の位置関係が近接している場合では、用紙先端が座屈する前にトレイに積載されている用紙に用紙先端の重量が保持されるので効果的であるが、大容量の用紙の積載が可能なトレイやスタッカー等では、排紙ローラとトレイが離れた位置に設置されているので、同様に用紙先端の自重によって用紙が座屈し、用紙後端が排紙ローラに残ってしまい、次紙が用紙の下に潜り込んでしまう問題が発生することがあり得る。

さらに特許文献３に開示さている技術においては、翼状部が軸部の軸方向にかつ四方に延設され、一端部で軸支されている部材（パドル）が回動可能になっており、一対のもので、シンクロナイズして用紙落下方向に略４５度ずつ回転することによって用紙の整列を行うことができ、この技術を用いれば、用紙先端の自重による座屈を防ぐことが可能であるが、積載されているＺ折りシートの積載紙の乗り越えを防止することはできない。また、一対のパドルが必要になるのでコスト高になるという問題もある。

本発明は、Ｚ折り加工されたシート（折り紙用紙）がシート折り装置から排紙されて自重及び外力によって落下する際に、折り紙用紙の落下姿勢をコントロールすることによって、用紙先端の座屈を効果的に防ぐことができる

また本発明は、用紙を支持するタイミングを調整することにより、排出されたＺ折り用紙の落下姿勢をコントロールすることによって、Ｚ折り座屈による順狂いを防止できるようにすることを目的とする。

本発明は、
画像形成装置から排出されるシートを折りローラ対に挟持して折り加工するシート折り装置であって、
折り加工された用紙を排紙スタック可能なスタック部を構成するシート折り装置において、
前記折り加工された用紙がシート折り後に前記スタック部へ排紙されて自重及び外力によって落下する際に、該折り加工された用紙の落下姿勢をコントロールするファンを備え、
前記ファンの風力を調整する風力調整機構を備え、
前記風力調整機構により、前記スタック部へ落下する前記折り加工された用紙の順序毎に前記ファンの風力及び風向きの角度を調整することによって、前記折り加工された用紙の重なる位置を変えて前記スタック部へスタックする
ことを特徴とするシート折り装置である。

また本発明は、前記ファンの送風方向を調整する調整機構を備えたことを特徴とするシート折り装置である。

また本発明は、シート折り後に前記スタック部へ落下中の前記折り加工された用紙について搬送方向の排紙距離を前記ファンによって調整することを特徴とするシート折り装置である。

また本発明は、画像形成装置から排出されるシートを折りローラ対に挟持して折り加工するシート折り装置において、前記折り加工された用紙を支持することが可能な面を有する回転可動部材によって、回転運動により前記折り加工された用紙を支持するタイミングを調整し、排出される前記折り加工された用紙の落下姿勢をコントロールすることを特徴とするシート折り装置である。

また本発明は、前記回転可動部材を、前記折り加工された用紙の搬送方向に対してスライド移動可能かつ該スライド移動方向と垂直方向にも移動可能としたことを特徴とするシート折り装置である。

さらに本発明は、ユーザが前記スタック部にスタックされた用紙を取り出す際に、前記回転可動部を前記スタック部内から退避可能としたことを特徴とするシート折り装置である。

本発明によれば、Ｚ折り加工されたシートが排紙されて落下する際に、送風機（ファン）によって折り紙用紙の落下姿勢をコントロールすることで、Ｚ折り座屈による順狂いを防止することができる。

また本発明によれば、用紙を支持することが可能な面を有する回転可動部材によって、回転運動により用紙を支持するタイミングを調整することで、排出された折り紙用紙の落下姿勢をコントロールし、Ｚ折り座屈による順狂いを防止することができる。

本発明の適用対象となり得るシート折り装置のレイアウト図 図１の装置での３回目の折り動作を示す図 図１の装置でのスタック動作とファンの配置を示す図 図１の装置でのスタック動作時のファンの動作を示す図 ファンの水平方向の風力の調整方法を示す図 排紙されるＺ折り用紙の順序毎に風力及び風向きの角度を調整する例を示す図 本発明の第２の実施例に係るシート折り装置の要部を示す図 スタック部にも受けたパドルのパドル面がＺ折り用紙の先端を支持している状態の図 図８の状態から、Ｚ折り用紙の先端が支持されなくなってスタック部にスタックされる状態の図 パドルの好適な位置を決めるための各部の位置関係を示す図

本発明は、折り紙用紙がシート折り装置から排紙されて自重及び外力によって落下する際に、送風機（ファン）によって折り紙用紙の落下姿勢をコントロールするために、折り加工された用紙（折り紙用紙）がシート折り装置から排紙されて自重及び外力によって落下する際に、送風機（ファン）によって折り紙用紙の落下姿勢をコントロールしているので、従来の問題であるＺ折り座屈による順狂いを防止するのであるが、ファンの風方向を調整する調整機構を備えて、用紙サイズや排紙線速に対応可能とすることもでき、効果的に折り紙用紙の用紙先端の座屈を防止可能とする。

また本発明は、ファンの風力を調整する風力調整機構を備えて、さらに効果的に用紙先端の座屈を防止することを可能とする。これにより、用紙サイズ、排紙線速に対して幅広く対応可能し、また風方向の調整機能と合わせることで、風力を最小限に調整して省電力化を可能とする。

また本発明は、排紙される折り紙用紙に風力を寄与できる位置にファンを設置することで、スタック部に積載された折り紙用紙に妨げられること無く、さらに効果的に用紙先端の座屈を防止可能とする。
また本発明は、落下中の折り紙用紙について搬送方向の排紙距離をファンによって調整することで、排紙トレイに折り紙用紙を多段階にスタック可能とし、用紙トレイのスタック量を向上させることを可能とする。

また本発明は、用紙を支持することが可能な面を有する回転可動部材（パドル）によって、回転運動により用紙を支持するタイミングを調整することで、排出された折り加工された折り紙用紙の落下姿勢をコントロールし、用紙先端の座屈を効果的に防ぎ、やはり、Ｚ折り座屈による順狂いを防止可能とする。

また本発明は、回転可動部材（パドル）を用紙の搬送方向に対してスライド移動可能とし、また垂直方向にも移動可能とした、用紙サイズ、排紙線速に対して幅広く、用紙先端の座屈を防ぎ、また積載されているＺ折りシートの積載紙の乗り越えを防止可能とする。

さらに本発明は、ユーザが排紙トレイにスタックされた用紙を取り出す際に、回転可動部材（パドル）が排紙トレイ内から退避可能として、ユーザがスタックされた用紙を取り出す際の操作性を向上させる。また、退避したパドルの動作を停止させて、省電力化可能とする。

以下本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
図１は本発明の適用対象となり得るシート折り装置のレイアウト図である。ただし本発明はこの図示の装置への適用には限定されない。

図１は本発明に係るシート折り装置１００と、このシート折り装置１００を後処理送致として利用するために連結した画像形成装置２００を示す。画像形成装置２００は種々のものが対応するため、説明は省略するが、図中に示すように用紙を装置本体１４４外へ排出し、これをシート折り装置１００が受け入れる構成となっている。

まずシート折り装置１００における折りの説明を行う。
図１の装置の構成により、二つ折り、Ｚ折り、外三つ折り、内三つ折り、単純四つ折り、観音四つ折りの各折り動作が可能である。上流側の画像形成装置Ｘから搬送される画像形成された用紙Ｐは、図１の用紙受入れ口から折り装置に搬送される。ただし、シート折り装置１００で折りを行わず、さらに下流側の後処理装置へ搬送したり、排紙する場合には、第１切替爪１２１により、直接に用紙搬出口より排紙させ、折りを行う場合には、第１切替爪１２１にて、用紙を折り装置内部の各搬送路へ導き、各折り動作を行う。折りが完了した後、増し折りローラ部３０８により増し折りを行う。

＜Ｚ折り＞
第１切替爪１２１によって第１搬送路１０１へ用紙を案内する。図示せずガイド部材が、第１折りローラ１１１と第２折りローラ１１２のニップ部に出没する。用紙は第１折りローラ１１１と第２折りローラ１１２のニップ部を通過する。用紙先端が第３搬送路１０３に配置されている折り位置に移動可能な第２ストッパ１４２に突き当たる。

用紙の撓み部分が第２折りローラ１１２と第３折りローラ１１３のニップに進入し、１回目の折りを行った後、第２切替爪１２２により、第４搬送路１０４に搬送される。用紙先端が第４搬送路１０４に配置されている折り位置に移動可能な第３ストッパ１４３に突き当たる。用紙の撓み部分を第４折りローラ１１４と第５折りローラ１１５のニップに進入させて２回目の折りを行いＺ折り完了となる。

折り完了後、第６搬送路１０６を通過し、第３切替爪１２３によって第７搬送路１０７へ導き、用紙収容部である排紙トレイ１３１にスタックされる。後処理機へ搬送する場合は、第３切替爪１２３によって後処理機へ搬送される。

＜二つ折り＞
第１切替爪１２１によって第１搬送路１０１へ用紙を案内する。用紙先端が第２搬送路１０２に配置されている折り位置に移動可能な第１ストッパ１４１に突き当たる。用紙の撓み部分を第１折りローラ１１１と第２折りローラ１１２のニップに進入させて１回目の折りを行い、二つ折り完了となる。

そして図示せぬガイド部材が出没し、折り完了後の二つ折り用紙は、第３搬送路１０３へは進入せずに、第２折りローラ１１２と第３折りローラ１１３のニップを通過する。第２切替爪１２２により、第５搬送路１０５へ案内される。そして第６搬送路１０６を通過し、第３切替爪１２３によって第７搬送路１０７へ導かれ、排紙トレイ１３１にスタックされる。後処理機へ搬送する場合は、第３切替爪１２３によって後処理機へ搬送される。

＜外三つ、内三つ、単純四つ＞
第１切替爪１２１によって第１搬送路１０１へ用紙を案内する。用紙先端が第２搬送路１０２に配置されている折り位置に移動可能な第１ストッパ１４１に突き当たる。用紙の撓み部分を第１折りローラ１１１と第２折りローラ１１２のニップに進入させて１回目の折りを行った後、第３搬送路１０３に搬送される。

用紙先端が第３搬送路１０３に配置されている折り位置に移動可能な第２ストッパ１４２に突き当たり、用紙の撓み部分を第２折りローラ１１２と第３折りローラ１１３のニップに進入させて２回目の折りを行い、折り完了となる。

折り完了後、第２切替爪１２２により、第５搬送路１０５へ案内される。第６搬送路１０６を通過し、第３切替爪１２３によって第７搬送路１０７へ導かれ、排紙トレイ１３１にスタックされる。後処理機へ搬送する場合は、第３切替爪１２３によって後処理機へ搬送される。

＜観音四つ折り＞
第１切替爪１２１によって第１搬送路１０１へ用紙を案内する。用紙先端が第２搬送路１０２に配置されている折り位置に移動可能な第１ストッパ１４１に突き当たる。用紙の撓み部分を第１折りローラ１１１と第２折りローラ１１２のニップに進入させて１回目の折りを行った後、第３搬送路１０３に搬送される。

用紙先端が第３搬送路１０３に配置されている折り位置に移動可能な第２ストッパ１４２に突き当たり、用紙の撓み部分を第２折りローラ１１２と第３折りローラ１１３のニップに進入させて２回目の折りを行った後、第２切替爪１２２により、第４搬送路１０４に搬送される。

用紙先端が第４搬送路１０４に配置されている折り位置に移動可能な第３ストッパ１４３に突き当たり、用紙の撓み部分を第４折りローラ１１４と第５折りローラ１１５のニップに進入させて３回目の折りを行い、観音四つ折り完了となる（３回目の折り動作は図２参照）。

用紙先端が第４搬送路１０４に配置されている折り位置に移動可能な第３ストッパ１４３に突き当たり、用紙の撓み部分を第４折りローラ１１４と第５折りローラ１１５のニップに進入させるとき、観音四つ折りガイド部材（不図示）が動作し、巻き込まれる用紙端部は第４折りローラ１１４と第５折りローラ１１５のニップに確実に進入する。そして折り完了後、第６搬送路１０６を通過し、第３切替爪１２３によって第７搬送路１０７へ導かれ、排紙トレイ１３１にスタックされる。後処理機へ搬送する場合は、第３切替爪１２３によって後処理機へ搬送される。

＜実施例１＞
図１のシート折り装置の動作の流れを説明する。
排紙ローラ１４５が設置されている反対側の排紙トレイ１３１の側面に、ファン１４８及び風力調整装置１４９が設置されており、排紙トレイ１３１に積載されたスタック紙１４７によって、図３に示すように、ファン１４８から発生される風力及び気流が変化しない位置及び角度にファン１４８を設置するのが好適である。

またファン１４８の風の送り側（前方）には可変調整スリット１５０が設置されている。風力調整装置１４９では風力Ｆの調整が可能であり、可変調整スリット１５０のスリットは可変式であり、スリットの角度を調整する事によって、風向き（角度）の調整を行う事が可能である。

そして、排紙ローラ１４５からＺ折り用紙１５１が排出され始めると、同時にファン１４８が作動し、Ｚ折り用紙１５１の先端を保持する。またファンの風力Ｆと風向きの角度αの調整値としては、排出される用紙の重心重量Ｗとした場合に、Ｆｓｉｎα≧Ｗの関係となるように、風力Ｆと風向きの角度αを調整すると、Ｚ折りの用紙１５１先端の保持に好適である。

用紙種類及び折り種類（排紙ローラから重心までの距離Ｌ、重心重量（Ｗ）によって風向きの角度α、風力Ｆを調整する事によって、Ｚ折りの用紙１５１先端の保持が幅広い紙種類にも対応できるので好適である。また、風向き角度αを大きい値に調整する程、風力Ｆの値を小さい値に調整する事ができるので、ファン１４８の省電力化に好適である。

また、Ｚ折り用紙１５１以外の用紙の座屈が発生しない折り種類では、ファン１４８を停止させると省電力化に好適であり、また、排紙トレイ１３１にスタック紙１４７が一定以上に積載されると、Ｚ折り用紙１５１の先端がスタック紙１４７によって保持され、風力Ｆの必要が無くなるのでファン１４８を停止させると省電力化に好適である。

ファン１４８の水平方向の風力Ｆの調整方法としては、積載されたスタック紙１４７を排紙されるＺ折り用紙１５１がその排紙線速度Ｖでも飛び越えないようにＦｃｏｓαに調整する事によって、用紙の順狂いを防止する事ができるので好適である（図５参照）

また、図６に示すように、排出されたＺ折り用紙１５２を多段階にスタックできるように、排紙されるＺ折り用紙１５１の順序毎に風力Ｆ及び風向きの角度αを調整することによって、スタック紙１４７の用紙の重なる位置を変えることができるので、スタック紙１４７のスタック量増加に繋がって好適である。

＜実施例２＞
図７から図１０に本発明の第２の実施例に係るシート折り装置を示す。この装置の構成と動作の流れを説明する。なお、装置全体の基本的構成は図１の装置構成と同様である。

排紙トレイ１３１内には、軸部とその軸方向にかつ四方に延設された翼状部を備えている回転可動部材（本願ではパドルと言う）１６２が設置されており、排紙ローラ１４５からＺ折り用紙１５１が排出されると、パドル１６２のパドル面がＺ折り用紙１５１の先端を支持する。この際、Ｚ折り用紙１５１の後端は排紙ローラ１４５に狭持されている状態である（図７）。

排紙ローラ１４５からＺ折り用紙１５１が完全に排出されると、Ｚ折り用紙１５１の先端部は支持されているのでＺ折り用紙１５１は後端から自由落下し、Ｚ折り用紙１５１は図８のような状態になる。次にパドル１６２が４５°回転すると、Ｚ折り用紙１５１の先端は支持されるものが無くなくなるので、Ｚ折り用紙１５１は排紙トレイ１３１にスタックされる（図９）。

パドル１６２の駆動手段としては、駆動モータ１６０からタイミングベルト１６１を介して、駆動を伝達させると良い。パドル１６２の部材としては、モールド及びゴム部材等が好適である。また、パドル１６２は搬送方向及び垂直方向に対してシフト移動が可能になっており、排出されるＺ折り用紙１５１の排紙ローラ１４５から重心までの距離：Ｌ、折り紙用紙の重心重量：Ｗ、Ｚ折り用紙の撓み量：δを考慮して、パドル１６２のパドル面がＺ折り用紙１５１の先端を支持できる最適な位置（図１０参照）に、搬送方向及び垂直方向のシフト移動量を設定すると好適である。

また、パドル１６２の搬送方向及び垂直方向のシフト移動量の設定について、排紙トレイ１３１に積載されたスタック紙１４７をＺ折り用紙１５１が乗り越えないような位置に設定すると、さらにスタック性の向上に繋がり好適である。

またパドル１６２については、シフト移動によって排紙トレイ１３１内から退避可能であり、Ｚ折り用紙１５１以外の用紙の座屈が発生しない折り種類では、パドル１６２を排紙トレイ１３１内から退避させて停止させる事により、省電力化になり好適である。さらに、排紙トレイ１３１にスタック紙１４７が一定以上に積載されると、Ｚ折り用紙１５１の先端がスタック紙１４７によって保持されるので、パドル１６２を排紙トレイ１３１内から退避させて停止させる事により、省電力化になり好適である。

そしてＺ折り用紙１５１の排紙手順が終わった後に、パドル１６２を排紙トレイ１３１内から退避させると、ユーザが排紙トレイ１３１からスタック紙１４７を取り出す際に、パドル１６２が邪魔にならないので、操作性が向上し好適である。

１００：シート折り装置
１０１：第１搬送路
１０２：第２搬送路
１０３：第３搬送路
１０４：第４搬送路
１０５：第５搬送路
１０６：第６搬送路
１０７：第７搬送路
１１１：第１折りローラ
１１２：第２折りローラ
１１３：第３折りローラ
１１４：第４折りローラ
１１５：第５折りローラ
１２１：第１切替爪
１２２：第２切替爪
１２３：第３切替爪
１３１：用紙収容部（排紙トレイ）
１４１：第１ストッパ
１４２：第２ストッパ
１４３：第３ストッパ
１４４：装置本体
１４５：排紙ローラ
１４７：スタック紙
１４８：ファン
１４９：風力調整装置
１５０：可変調整スリット
１５１、１５２：Ｚ折り用紙
１６０：駆動モータ
１６１：タイミングベルト
１６２：パドル（回転可動部材）
２００：画像形成装置
３０８：増し折りローラ部
Ｐ：用紙

特開２００６‐２４０７５３号公報 特開２００１‐０２６３４５号公報 特開２００７‐０８４１８６号公報

Claims (7)

1. 画像形成装置から排出されるシートを折りローラ対に挟持して折り加工するシート折り装置であって、
   折り加工された用紙を排紙スタック可能なスタック部を構成するシート折り装置において、
   前記折り加工された用紙がシート折り後に前記スタック部へ排紙されて自重及び外力によって落下する際に、該折り加工された用紙の落下姿勢をコントロールするファンを備え、
   前記ファンの風力を調整する風力調整機構を備え、
   前記風力調整機構により、前記スタック部へ落下する前記折り加工された用紙の順序毎に前記ファンの風力及び風向きの角度を調整することによって、前記折り加工された用紙の重なる位置を変えて前記スタック部へスタックする
   ことを特徴とするシート折り装置。
2. 請求項１のシート折り装置において、前記ファンの送風方向を調整する調整機構を備えたことを特徴とするシート折り装置。
3. 請求項１のシート折り装置において、前記ファンを、前記スタック部に積載された前記折り加工された用紙に妨げられること無く、次に排紙される折り加工された用紙に風力を与え得る位置に設置したことを特徴とするシート折り装置。
4. 画像形成装置から排出されるシートを折りローラ対に挟持して折り加工するシート折り装置において、
   前記折り加工された用紙を支持することが可能な面を有する回転可動部材によって、回転運動により前記折り加工された用紙の先端を支持するタイミングを調整するとともに、
   前記回転可動部材が前記折り加工された用紙の先端を支持すると、前記画像形成装置から用紙を排出するための排紙ローラが前記折り加工された用紙の後端を挟んで支持している状態となって、排出される前記折り加工された用紙の落下姿勢をコントロールすることを特徴とするシート折り装置。
5. 請求項４のシート折り装置において、前記回転可動部材を、前記折り加工された用紙の搬送方向に対してスライド移動可能かつ該スライド移動方向と垂直方向にも移動可能としたことを特徴とするシート折り装置。
6. 請求項４または５のシート折り装置において、
   前記スタック部にスタックされた用紙を取り出す際に、前記回転可動部を前記スタック部内から退避可能としたことを特徴とするシート折り装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載のシート折り装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。