JP6010701B2 - シート折り装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷紙などのシートを移送経路上において一時的に停止または減速させるためのシート減速手段を備えるシート折り装置に関する。

従来、シート折り装置として、シート積載部に積層されたシートを一枚ずつ繰り出して移送するシート移送手段と、そのシート移送手段により移送されるシートの進行を阻止するシートストッパと、シートストッパにより進行を阻止されて部分的に撓んだシートの撓み部分を挟んで折り曲げるシート折曲手段と、を備えるものが知られている（特許文献１）。

特開平５−２３８６３７号公報 特開昭６０−２３２５３号公報 特開昭６３−４１３７７号公報 米国特許第３７９７８２０号公報

特許文献２は、ゴムを備える抑止部材を所定の軸に回転可能に取り付け、ソレノイドにより抑止部材を紙に押し付けて停止させることを開示する。しかし、このやり方ではゴム表面の全体が紙に密着するので、紙が抑止部材とともに動いたり、紙にシワがよったりする。これでは安定した折り位置を確保することができない。

特許文献３及び特許文献４は、垂直上方からクランプを押し付けてシートを停止させることを開示する。しかし、このやり方ではシートを強く押圧するのでシートにダメージを与えるおそれがある。

この発明は、上記課題を解決し、紙などのシートに与えるダメージを軽減しつつ、シートを所定の位置で正確に折れる装置を提供することを目的とする。

この発明は、シートＳを所定の経路に沿って移送するシート移送手段１１，１２，１３，１４と、前記シート移送手段により移送中の前記シートの少なくとも一部分を減速させるシート減速手段６ａ，６ｂと、前記シート減速手段により減速されることによって撓まされた前記シートの部分を折り曲げる折り曲げ手段１１、１３及び１１、１４と、前記シート減速手段を制御する制御部とを備えるシート折り装置であって、
前記シート減速手段は、
前記シート移送手段により移送中の前記シートを受け入れるガイド部材６２と、
予め定められた厚みをもつ板状の押圧部材６３と、前記シートに面する端面に前記押圧部材が設けられ、予め定められた支点６３で回転可能に保持される押圧部材取付部６６とを含み、前記ガイド部材に沿って進行する前記シートを前記押圧部材のエッジＥＤ１で前記ガイド部材に押し付ける抑止部材と、
前記支点を中心に前記抑止部材を回転させる抑止部材駆動部６５とを備え、
前記抑止部材は、前記押圧部材が前記シートに接していない待機位置と、前記押圧部材のエッジが前記シートに接するが、前記押圧部材の面の全体が前記シートに接することのない押圧位置とをとるものであり、
前記抑止部材は、前記シートの進行方向と同じ方向へ回転することにより前記待機位置から前記押圧位置へ移動し、前記シートの進行方向と反対の方向へ回転することにより前記押圧位置から前記待機位置へ戻り、
前記抑止部材駆動部は、前記制御部からの指令に従い、前記抑止部材を前記待機位置から前記押圧位置へ回転させ、
前記抑止部材は、前記シートの進行方向に平行な軸について回動するように保持され、
前記抑止部材は、前記シートを前記押圧部材のエッジで前記ガイド部材に押し付ける際の反作用により回動するものである。

本発明の実施の形態に係るシート折り装置の斜視図である。 本発明の実施の形態に係るシート折り装置の補助ガイド部材を引き出した状態を示す図である。 本発明の実施の形態に係る補助ガイド部材の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る補助ガイド部材の動作説明図である。 本発明の実施の形態に係る補助ガイド部材の動作説明図である。 本発明の実施の形態に係るシート折り装置の内部構造の説明図である。 本発明の実施の形態に係るシート減速手段を部分的に破断して示した側面図である。 本発明の実施の形態に係るシート減速手段の平面図である。 本発明の実施の形態に係るシート減速手段の部分拡大断面図である。 本発明の実施の形態に係るシート減速手段の抑止部材の周辺を示す側面図である。この図は待機位置を示す。 本発明の実施の形態に係るシート減速手段の抑止部材の動作説明図である。 本発明の実施の形態に係るシート減速手段の抑止部材の動作説明図（比較例）である。 本発明の実施の形態に係る装置の制御系統のブロック図である。 本発明の実施の形態に係るシート減速手段の制御系統のブロック図である。 本発明の実施の形態に係るシート減速手段の説明図（タイミングチャート）である。 本発明の実施の形態に係る補正テーブルの説明図である。 本発明の実施の形態に係る駆動時間設定テーブルの説明図である。 本発明の実施の形態に係るセンサ選択処理のフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る装置の動作説明図である。 本発明の実施の形態に係る装置によるシートの折り方の説明図である。 変形例に係るシート減速手段の平面図である。 変形例に係るシート減速手段の正面図である。 変形例に係るシート減速手段の右側面図である。 変形例に係るシート減速手段の分解斜視図である。 変形例に係るシート減速手段の動作原理の説明図である。 変形例に係るシート減速手段の作用の説明図である（実験値のグラフ）。 シート斜行の説明図である。

図１は、本発明の実施の形態に係るシート折り装置の斜視図である。シート折り装置１は、装置１の内部へ向かって下り傾斜しているシートストッカ２と、その下方に位置する排出トレイ８０と、シート（紙）の折り方を指定するための操作パネルＰＡＮとを備える。排出トレイ８０がシートの出口Ｅである。

図２に示すように、シート折り装置１の背面は取り外せるようになっている。この背面は、後述のシート減速手段６ａ及び６ｂから突出するシートを湾曲している内面で受け止める補助ガイド部材９０となっている。

補助ガイド部材９０の内面は、図３に示すようになっている。シートの進行方向に沿って複数の（９個の）板が設けられている。これらの板の形状はいずれも同じであり、その形状は、概ね、板を半分の小判状（半卵型）で切り欠いたようになっている。その角は、概ね、四分の一の円弧をなす。

補助ガイド部材９０は、図４及び図５に示すように、その内面に設けられた板の断面で、シート減速手段６ａ及び６ｂから突出するシートを受け止める。

補助ガイド部材９０を設けることにより、シート減速手段６ａ及び６ｂをシートよりも小さくできるから、シート折り装置１を小型にすることができる。

図６を参照してさらに説明を加える。シートストッカ２は、折り畳み可能なシートＳ(本例において定形の用紙）を積層状態にしてストックする部分である。その傾斜方向下側の一端部上にはゴムなどからなる捌き板３が設けられている。シートストッカ２上に積層されたシートＳが捌き板３により捌かれ、上層のシートＳから順に一枚ずつ繰り出される。シートストッカ２の前方には、捌き板３上を通過したシートＳを案内する滑走板４が設けられている。そのシートストッカ２寄りの端部にはゴムなどからなる捌き板５が設けられている。
このフリクション式以外にも公知のエアサクション式が有る。供給手段として、フリクション式、エアサクション式あるいはその他の手段を採用することができる。

１０は、捌き板３，５の上方に設けられ、捌き板３，５を通過するシートＳの上面に転がり接触する供給ローラである。

１１は、捌き板５と供給ローラ１０との間を通じて繰り出されるシートＳの下流側に位置する駆動ローラである。

１２，１３，１４、は駆動ローラ１１に外接して同調回転する従動ローラである。

１５，１６は、駆動ローラ１１と従動ローラ１４の間を通過したシートＳを出口Ｅ（これは排出トレイ８０に連通している）へ移送する搬送ローラである。

ローラ１０〜１６は、シートSを所定の経路に沿って移送するシート移送手段を構成する。

駆動ローラ１１及び従動ローラ１３は、シート減速手段６ａにより撓まされたシートの部分を折り曲げる折り曲げ手段でもある。駆動ローラ１１及び従動ローラ１４は、シート減速手段６ｂにより撓まされたシートの部分を折り曲げる折り曲げ手段でもある。

１７は、供給ローラ１０、駆動ローラ１１及び搬送ローラ１５1を回転駆動するモータ（シート移送手段駆動部）である。

１８は、モータ１７の動力を伝達する伝動部である。伝動部１８は、モータ１７の出力軸に設けられたプーリ１８ａ、駆動ローラ１１と同軸上に設けられたプーリ１８ｂ、供給ローラ１０と同軸上に設けられたギア１８ｃ、このギア１８ｃと外接噛合するギア１８ｄ、このギア１８ｄと同軸上に設けられたプーリ１８ｅ、搬送ローラ１５と同軸上に設けられたプーリ１８ｆおよびギア１８ｇ、このギア１８ｇと外接噛合するギア１８ｈ、このギア１８ｈと同軸上に設けられたプーリ１８ｉ、プーリ１８ａ、１８ｂ、１８ｅ及び１８ｉに巻き掛けられたタイミングベルト１８ｊ、搬送ローラ１６と同軸上に設けられたプーリ１８ｋ、及び、プーリ１８ｆと１８ｋに巻き掛けられた平ベルト１８ｎを備えている。

モータ１７を回転させることで、供給ローラ１０と駆動ローラ１１のみならず、駆動ローラ１１に外接する従動ローラ１２，１３，１４、及び、搬送ローラ１５，１６を一斉に回転させることができる。ただし、供給ローラ１０は同軸上に設けられる図示しないクラッチの作用により間欠回転されるようになっている。これにより、駆動ローラ１１と従動ローラ１２、１３、１４を連続回転させながら、シートストッカ２上のシートＳを間欠回転する供給ローラ１０により一枚ずつ所定のタイミングで繰り出すことができる。

１９は、駆動ローラ１１と従動ローラ１４との間を通過したシートを出口Ｅへと導く搬送路である。搬送路１９は、平行に対向して近接配置された上下一対のプレート１９ａ、１９ｂを備える。下部側のプレート１９ｂは、搬送ローラ１５，１６の外周部を露出させるために、部分的に切り欠かれている。

６ａ及び６ｂは、それぞれシート減速手段である。図６の例では、駆動ローラ１１の外周に臨む位置でシート減速手段６ａと６ｂがそれぞれ斜め上方と斜め下方に向けて配置されている。シート減速手段６ａと６ｂの間の角度は約９０°である。シート減速手段６ａ，６ｂは、それぞれ前記シート移送手段による移送中のシートＳを撓ませるように、それを一時的に減速させるものである。なお、「減速」はシートＳを完全に停止させることも含む。

上部側のシート減速手段６ａは、駆動ローラ１１と従動ローラ１２との間を通じて送り込まれるシートＳを減速させる。下部側のシート減速手段６ｂは駆動ローラ１１と従動ローラ１３の間を通じて送り込まれるシートＳを減速させるものである。

図７〜図９は、シート減速手段６ａ，６ｂの説明図である。シート減速手段６ａと６ｂは同じものであるので、以下の説明において両者を区別する必要のないときは、「ａ」「ｂ」の符号を省略する。

シート減速手段６は、シートＳの進入を許容するギャップＧを介して互いに平行に近接して対向する上部ガイド板６１と下部ガイド板６２とを備える。上部ガイド板６１と下部ガイド板６２は、鋼板をプレスするなどにより形成される。上部ガイド板６１と下部ガイド板６２の間に形成されるギャップＧは、例えば１〜３ｍｍ程度である。

６３は、ギャップＧ内に進入したシートＳをその厚さ方向からギャップＧの内面（本例において下部ガイド板６２の上面）に押し付けるゴム製のパッドである。パッド６３は、ギャップＧ内でのシートＳの撓み変形を抑制するために、ギャップＧのシートＳが出入りする受け入れ端側に設けられている。図７において、右側がシートＳの進行方向である。シートＳが折り曲げられるとシートＳは進行方向から反対側へ戻る。

６４は、パッド６３を予め定められた待機位置と押圧位置との間で移動させるパッド移動手段である。図７はパッド６３の待機位置を示す。待機位置と押圧位置については、後に詳しく説明する。

パッド移動手段６４は、駆動源として上部ガイド板６１上に設置したソレノイド６５と、パッド６３を底面に取り付けたパッド固定バー６６と、パッド固定バー６６にソレノイド６５の伸縮駆動力を伝達する伝動リンク６７とを含む。

図８及び図９に示すように、パッド固定バー６６は、上部ガイド板６１に沿ってギャップＧに対するシートの進入方向と直交する方向に延びている。パッド固定バー６６の延在方向は、シートＳの端と並行である。パッド固定バー６６の中央部にブラケット６６ａが取り付けられている。パッド固定バー６６の長手方向両端にも左右一対のブラケット６６ｂが取り付けられている。なお、図８において、パッド固定バー６６の部分に施したハッチングは、パッド固定バー６６を明示するもので、断面をあらわすものではない。

なお、図８及び図９は押圧位置を示すが、パッド６３の面の全体がシートＳの上面又は下部ガイド板６２の内面に接している。図８及び図９は押圧位置は、図１１で説明する押圧位置とは少し異なる。

一方、上部ガイド板６１には、パッド固定バー６６の配置部分を切り抜いた長孔６１ａが形成されているとともに、その長孔６１ａの両端部分を曲げ起してなるブラケット６１ｂ、６１ｂが形成されている。ブラケット６１ｂ，６１ｂとブラケット６６ｂ，６６ｂは、それぞれ、枢軸６８、６８により連結されている。ソレノイド６５の伸縮ロッド６５ａとブラケット６６ａが、伝動リンク６７により連結されている。ソレノイド６５を伸縮駆動したとき、パッド固定バー６６が枢軸６８を中心に回転する（円弧運動を行う）。これにより、パッド６３が待機位置と押圧位置との間で移動する。
ブラケット６１ｂは、切り起こしではなく、金属のブロックなどを使用することもできる。

伸縮ロッド６５ａにはコイルバネ６９が設けられている。このバネの弾性により、ソレノイド６５が駆動されていないときは、パッド６３は待機位置にある。ソレノイド６５が駆動されると、バネ６９の弾性に打ち勝って伸縮ロッド６５ａが縮み、パッド６３は押圧位置へ移動する。ソレノイド６５は、駆動電流がないときは伸縮ロッド６５ａがバネ６９の弾性により伸長してパッド６３を待機位置に移動させる。

図８に示すように、上部ガイド板６１にはシート進入センサ７が設けられている。このセンサ７は、ギャップＧ内に進入するシートの端を検出する。シート進入センサ７は、例えば、反射形光電スイッチである。

図１０及び図１１を参照して、パッド６３の待機位置と押圧位置について説明を加える。

以下の説明において、パッド６３（押圧部材）とパッド固定バー６６（押圧部材取付部）をまとめて「抑止部材」と記す。

パッド６３の厚みは、図１１（ａ）のａである。パッド固定バー６６のシートＳに近い方の端面（下面）にパッド６３が設けられている。パッド固定バー６６は支点ＦＣで回転可能に保持されている。支点ＦＣは枢軸６８に相当する。

ＡＰはソレノイド６５の駆動力の作用点、Ｆは作用する力である。

図１０及び図１１（ａ）では抑止部材６３，６６が待機位置にある。すなわち、パッド６３がシートＳに接していない状態である。図１０の６１ｃは、抑止部材６３，６６を待機位置に留めるための抑止部材ストッパである。

図１１（ａ）に示すように、待機位置において、パッド６３の面に垂直な線とシートＳの進行方向のなす角度は約５５°である。

図１１（ｂ）では、ソレノイド６５が駆動され、抑止部材６３，６６が点線のように移動し、押圧位置にある。すなわち、シートＳをパッド６３のエッジＥＤ１で下部ガイド板６２の内面に押し付けている。図１１では下部ガイド板６２の表示を省略している。

エッジＥＤ１は、シートＳの進行方向に沿って存在するパッド６３の２つのエッジのうち、シートＳの進入位置から遠い方のものである。エッジＥＤ１がシートＳに接するのは、パッド６３の厚みａとパッド固定バー６６のシートＳに接する端面（下面）から支点ＦＣまでの長さｃの和が、支点ＦＣからシートＳまでの距離ｈよりも若干小さいためである。

図１１（ｂ）に示すように、押圧位置において、パッド６３の面に垂直な線とシートＳの進行方向のなす角度は約７６°である。待機位置と押圧位置の角度の差は約２０°である。

抑止部材６３，６６は、シートＳの進行方向と同じ方向へ約２０°回転することにより待機位置から押圧位置へ移動し、シートＳの進行方向と反対の方向へ約２０°回転することにより押圧位置から待機位置へ戻る。

パッド６３の長さｂは、パッド固定バー６６の端面の長さｄよりも短い。パッド６３は、パッド固定バー６６のシートＳの進入側の端に寄せて設けられている。このため、パッド６３の端面のシートＳの進入側と反対側のエッジ（押圧部材取付部のエッジ）ＥＤ２はパッド６３により覆われていない。したがって、図１０及び図１１（ａ）（ｂ）の抑止部材６３，６６は２つのエッジＥＤ１とＥＤ２を持つ。

待機位置では、２つのエッジＥＤ１とＥＤ２のいずれもがシートＳに接していない（押圧していない）。押圧位置では、エッジＥＤ１がシートＳに接するが、エッジＥＤ２がシートＳに接していない。

もし、図１２（ａ）のように、押圧位置において２つのエッジＥＤ１とＥＤ２のいずれもがシートＳに接しているときは、パッド６３が磨り減った場合、図１２（ｂ）のように、金属部のエッジＥＤ２が先にシートＳに接触するようになり、シートＳを止められなくなるおそれがある。シートＳにダメージを与えるおそれもある。

したがって、製品の期待寿命の範囲内で、あるいはオーバーホールの間隔内において、パッド６３が磨り減ったとしても、図１１（ｂ）のように、押圧位置においてエッジＥＤ１がシートＳに接するが、エッジＥＤ２がシートＳに接していないように、パッド６３の厚みａを選択すべきである。

抑止部材６３，６６が、図１１（ｂ）のように押圧することにより、次のような作用効果を奏する。

（１）パッド６３が円弧運動するように構成し、シートＳに対してそのエッジＥＤ１でブレーキをかけるので、シートＳをしっかりと保持でき、シートＳが厚く、かつ、速く動くときでも十分に減速させることができる。ソレノイド６５の駆動力に加えて、シートＳの間に生じる摩擦力によりパッド６３はシートＳの進行方向に引っ張られ、これによりパッド６３がさらに円弧運動するようになる。この結果、パッド６３はより強くシートＳに押し付けられるので、より大きなブレーキ力を得ることができる。エッジＥＤ１でブレーキをかけることで、シートＳの進行力を利用して減速を効果的に行うことができる。

（２）抑止部材６３，６６に２つのエッジＥＤ１とＥＤ２を設けることにより、シートＳが進入方向とは反対方向へ戻るときにシートＳの進行を妨げる、あるいはシートＳにダメージを与えることがない。シートＳが進行方向に進むときは下面（下部ガイド板６２の内面）に沿って進行するが、反対方向に戻るときは上面（パッド６３の面）に沿って進行する。このとき、エッジＥＤ１とＥＤ２の間にはパッド６３が存在しないので、シートＳの進行を妨げるといったことが少なくなる。

（３）押圧位置において、パッド６３の面に垂直な線とシートＳの進行方向のなす角度が９０°より小さくなるようにすることで、シートＳを十分に減速できるとともに、安定した折り位置を確保することができる。もし、角度が９０°となり、パッド６３の面の全体がシートＳに接触するようになると、安定した折り位置を確保することができない。角度が９０°を超えるとシートＳを止めることができない。上記（１）とは逆にシートＳの進行力によりブレーキが弱くなる。

図１１（ｃ）は、パッド６３の長さｂを、パッド固定バー６６の端面の長さｄと同じとした例を示す。この例ではエッジＥＤ２は存在しない。図１１（ｃ）の実施例は、上記（２）の効果は奏しないが、上記（１）及び（３）の効果を奏する。

図１３を参照して、発明の実施の形態に係る装置の制御系統を説明する。

ＣＯＮＴは、操作パネルＰＡＮ及び複数のセンサからの信号に基づき、ソレノイド６５ａ、６５ｂ及びモータ１７を制御する制御部である。制御部ＣＯＮＴは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏを含む。ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、制御が行われる。

操作パネルＰＡＮからは、例えば、シートＳの折り方を指示する信号が行われる。折り方については、図２０及びその説明を参照されたい。

制御部ＣＯＮＴに接続されるセンサは次のようなものである。

シートサイズセンサＳＳは、シートストッカ２に置かれたシートＳのサイズを検知するものである。検知される大きさはＡ４，Ａ３などである。シートサイズセンサＳＳは公知であるので、その詳細な説明は省略する。
なお、シートサイズセンサＳＳに代えて操作パネルＰＡＮからシートＳのサイズを入力することもある。シートサイズセンサＳＳを設ける必要のない場合がある。

給紙センサＦＳは、シート移送手段１０〜１６にシートＳが取り込まれたことを検知するセンサである。給紙センサＦＳは例えば光学式のセンサ（フォトインタラプタなど）であり、例えば捌き板３又は供給ローラ１０の近傍に設けられる。

シート進入センサ７ａ，７ｂは、シートＳのシート減速手段６ａ，６ｂへの進入を検知するセンサである。その設置位置の例は図８に示されている。

排紙センサＥＳは、折られたシートＳの排出を検知するセンサである。排紙センサＥＳは、出口Ｅに設けられる。

ロータリエンコーダＲＥは、駆動ローラ１１の回転量を検出するセンサである。ロータリエンコーダＲＥの回転軸は、直接又はギアなどの伝達機構を介して駆動ローラ１１の回転軸に接続されている。駆動ローラ１１が回転すると、その回転角度に応じてロータリエンコーダＲＥはパルスを出力する。例えば、駆動ローラ１１がΔθ回転するごとに１つのパルスを出力する。パルスを数えることで駆動ローラ１１の回転角を知ることができる。また、パルスの数に基づきシートＳの移動量を知ることができる。

図１４を参照して、抑止部材６３，６６に対する制御について説明する。図１４は、シート減速手段６ａの制御系統又はシート減速手段６ｂの制御系統を示している。両者の制御内容はほぼ同じであるので、以下の説明では「ａ」「ｂ」を表記せず、シート減速手段６ａと６ｂを区別しない。

図１４の制御系統は、ＣＰＵがプログラムを実行することで実現される。当該制御系統は、ＩＣなどのハードウエアによっても実現される。

１００は、シート進入センサ７によりシートＳの進入（シートＳの端）を検知したタイミング（図１５のｔ０）から所定時間（図１５のＴ１、パルスの数ＰＮ１、後述の補正をした場合は補正後のパルス数ＰＮ１’）経過したタイミング（図１５のｔ１）でソレノイド６５の駆動を開始するように制御するソレノイドオン信号発生部である。

１０１は、ソレノイド６５を駆動している時間（図１５のＴ２）を設定し、この時間を経過したタイミング（図１５のｔ２）でソレノイド６５の駆動を停止するように制御するソレノイド駆動時間設定部である。

１０２は、モータ１７の駆動情報（例えば電流値）に基づきモータ１７の駆動速度を算出する速度算出部である。例えば、駆動電流がＩ０，Ｉ１，Ｉ２であるとき、駆動速度はｖ０，ｖ１，ｖ２であることを予め知ることができるから、これを利用して速度を算出する。

ＳＷは、電源ＰＳからソレノイド６５に流れる電流をオンオフするスイッチである。スイッチＳＷは、ソレノイドオン信号発生部１００の出力によりオンとなり、ソレノイド駆動時間設定部１０１の出力によりオフとなる。

ソレノイドオン信号発生部１００は、操作パネルＰＡＮからのシートＳの折り方の指示及びシートサイズセンサＳＳの出力に基づき抑止部材６３，６６を駆動するソレノイド（抑止部材駆動部）６５の駆動開始タイミングを設定するソレノイドオン位置設定部（駆動開始情報設定部）１００１と、シート進入センサ７がシートＳを検知したときにロータリエンコーダＲＥの出力パルスの計数を開始するカウンタ１００２と、カウンタ１００２をソレノイドオン位置設定部１００１の出力と比較し、一致したときにスイッチＳＷへオン信号を出力する比較器１００３と、モータ（シート移送手段駆動部）１７の駆動速度に対応して定められる調整時間を記憶する補正部（補正テーブル）１００４を含む。

ソレノイドオン位置設定部１００１は、折り方の態様（２つ折り、３つ折りなど）とシートＳの大きさ（Ａ３、Ａ４など）に基づき折り位置を定める。折り位置を定める手順は公知であるので、説明は省略する。ソレノイドオン位置設定部１００１の出力である折り位置をロータリエンコーダＲＥの出力パルスの数ＰＮ１（補正をした場合は補正後のパルス数ＰＮ１’）で表現する。

カウンタは、ｔ０以降の出力パルスの数を計数する。比較器１００３は、計数したパルスの数がＰＮ１（又はＰＮ１’）になったときにソレノイド６５をオンにする。期間Ｔ１は、ロータリエンコーダＲＥがＰＮ１（又はＰＮ１’）個のパルスを出力するのに要する時間に相当する。抑止部材６３，６６がブレーキをかける対象であるシートＳの位置（ＰＮ１又はＰＮ１’に相当）は変化しないが、モータ１７の回転速度の大小によって期間Ｔ１は変化する。ソレノイドオン位置設定部１００１は折り位置に対応して、ソレノイド６５のオンのタイミングを設定していると見ることもできる。

ところで、ソレノイド６５のオンから抑止部材６３，６６によりブレーキ力が作用するまでの間には所定の時間遅れΔＴが存在する。補正部（補正テーブル）１００４は、ΔＴの影響を除去する補正を行う。例えば、図１６に示す補正テーブルを持ち、モータ１７の駆動速度に応じてＰＮ１の値を補正し、ＰＮ１’とする。図１６の例では、駆動速度＝第１速度のときλ１をＰＮ１から減算する。ＰＮ１’＝ＰＮ１−λ１である。ＰＮ１’が補正を行った場合のシートの検知からシートの抑止までの実際の期間に対応する。この補正はソレノイドオン位置設定部１００１で行うようにしてもよい。あるいは、カウンタ１００２の出力に加算する。λ２、λ３も同様である。

上記のようにモータ１７の駆動速度によって折り位置（パルス数ＰＮ１）は変化しないが、時間遅れΔＴで発生するパルスの数は変化するために、補正部１００４は必要である。補正部１００４は、調整値λ１、λ２，λ３を用いてソレノイド６５のオンのタイミングを調整していると見ることもできる。

調整値は、待機位置から押圧位置への移動に要する時間ΔＴに基づき定められる。調整値の絶対値はモータ１７の駆動速度が大きいほど大きくなる。言い換えれば、モータ１７の駆動速度が大きいほど、補正によりｔ１はｔ０に近づく。第１速度における遅延をΔＴ１とすると、ΔＴ１においてロータリエンコーダＲＥが出力するパルスの数が調整値（補正値）λ１に相当する。

ソレノイド駆動時間設定部１０１は、例えば図１７のようなテーブルを持つ。同図によれば、シートＳが第１サイズ、モータ１７の駆動速度が第１速度であるとき、ソレノイド６５のオン時間Ｔ２はτ１１となる。

図１７において、シートＳの移送速度が大きいほど駆動時間τ長くなり、シートＳの大きさ（質量）が大きいほど駆動時間τは長くなる。第１サイズ〜第４サイズの順でサイズが大きくなり、第１速度〜第３速度の順で速度が高くなるものとすると、τ１１＜τ１２＜τ１３＜τ１４であり、τ１１＜τ２１＜τ３１である。
なお、シートＳの質量が違っていても、ソレノイド６５の駆動時間が変化しないようにしてもよい。この場合、τ１１＝τ１２＝τ１３＝τ１４となる。

抑止部材６３，６６はシートＳを減速し、シートＳを撓ませ、撓んだ箇所を折り曲げ手段（駆動ローラ１１及び従動ローラ１３）で折り曲げるためのものである。この目的を達成するには、抑止部材６３，６６はシートＳを十分に減速させなければならない。減速に要する時間は、シートＳのサイズ（質量）とその進行速度の関数である。シートＳの運動エネルギーは質量に比例し、進行速度の２乗に比例するから、図１７のテーブルの駆動時間τは、上述のように、シートＳの移送速度が大きいほど長く、シートＳの大きさが大きいほどは長くなるように定められる。

なお、駆動時間τが長くなりすぎると、シートＳが折り曲げ手段へ移動することを妨げる。駆動時間τは、シートＳを上記目的を達成する程度に撓ませる程度に長く、シートＳが折り曲げ手段へ移動することを妨げない程度に短い、ことが望ましい。

ソレノイドオン信号発生部１００は、シートＳの大きさが予め定められた閾値よりも小さいときに、シート進入センサ７に代えて給紙センサＦＳの出力に基づき駆動開始タイミングを設定する。この処理フローチャートを図１８に示す。

シートＳが小さいと、シート進入センサ７の出力に基づいて抑止部材６３，６６を駆動したのでは間に合わないことがある。例えば、図１５のＴ１が時間遅れΔＴよりも短いあるいは同程度の場合である。このとき、給紙センサＦＳの出力に基づき駆動開始タイミングを設定すれば、Ｔ１を十分長く取ることができるから、抑止部材６３，６６を適正な位置に接触させることができる。

前記閾値は、例えばＴ１とΔＴの関係に基づき定められる。例えば、補正部１００４による補正結果が０又は所定値（信頼性を高めるための余裕を見込んだ値）より小さくなったとき、給紙センサＦＳの出力を用いるようにする。

以上のように構成されるシート減速手段６ａ，６ｂを備えるシート折り装置の作用について説明する。

図１９は、シート減速手段６ａ，６ｂいずれのパッド６３も押圧位置にあるように示してあるが、実際には以下のように、作用の状況に応じて待機位置又は押圧位置のいずれかの位置にある。

図１９において、シートＳは、まず駆動ローラ１１と従動ローラ１２との間を通って上方に位置するシート減速手段６ａのギャップＧ内に送り込まれる。

このとき、パッド６３は、待機位置にあってギャップＧ内へのシートＳの進入を許容する。

シート進入センサ７によりシートＳが検出されると、その検出信号に基づいてソレノイド６５が駆動され、これによってパッド６３が押圧位置に移動される。

シートＳがパッド６３によりギャップＧの内面に押し付けられる。シートＳがパッド６３と下部ガイド板６２とにより挟まれ、その進行を阻止される。

シートＳの後端側は駆動ローラ１１と従動ローラ１２との間にあって、その両ローラ１１、１２から先方(下流)に送られ続ける。駆動ローラ１１とパッド６３の間においてシートＳが下方に撓む。その撓み部分Ｓａが駆動ローラ１１と従動ローラ１３との間に巻き込まれる。

駆動ローラ１１と従動ローラ１３によりシートＳの撓み部分Ｓａが折り曲げられるとともに、シートＳは当該折曲部分を先行端として下方に位置するシート減速手段６ｂのギャップＧ内に送り込まれる。

シート減速手段６ａと同様にシートＳは撓み、その撓み部分Ｓｂが駆動ローラ１１と従動ローラ１４との間に巻き込まれる。

駆動ローラ１１と従動ローラ１４との間を通過したシートＳは、搬送路１９により外部に排出される。

発明の実施の形態に係るシート折り装置によれば、図２０に示す各種の折り方が可能である。図２０（ａ）は外３つ折り、図２０（ｂ）は内３つ折り、図２０（ｃ）は４つ折りを示す。

シート減速手段６ａ，６ｂのいずれか一方に近接して図示しないシャッタ装置を設け、前記シャッタ装置でそのギャップＧ内へのシートＳの進入を禁止するとともに、他方のシート減速手段のみでシートＳを減速させることにより、図２０（ｄ）のようにシートＳを２つ折りとすることができる。

図２０のどの折り方を行うかはパッド６３の動作タイミングに依存する。当該動作タイミングはソレノイドオン信号発生部１００により設定される。

本発明は上記のような構成に限らない。例えば、パッド６３およびその移動手段６４を下部ガイド板６２の底面側に設け、ギャップＧ内に進入したシートＳがパッド６３により上部ガイド板６１の下面(内面)に押し付けられるようにしてもよい。

ギャップＧを形成する上下一対のガイド部材は、上部ガイド板６１や下部ガイド板６２のような板材であることに限らない。ガイド部材を、複数の棒材を平行に重ねることにより構成してもよい。

上述した図８及び図９において、パッド固定バー６６の枢軸６８，６８は、上部ガイド板６１のブラケット６１ｂ，６１ｂに回動自在に保持されていた。ブラケット６１ｂ，６１ｂは上部ガイド板６１と一体に構成されているので、パッド固定バー６６は、枢軸６８，６８で回転する点を除き動くことはなく、上部ガイド板６１及び下部ガイド板６２との位置関係は一定である。つまり、パッド固定バー６６の位置は固定であった。これは、それらの間を通るシートＳとの関係についても言える。

図１１に示すように、パッド６３がシートＳに接触することによってブレーキ力を発揮し、シートＳを停止させている。パッド６３とシートＳの接触は、パッド６３の長手方向（シートＳの進行方向に対して直角な方向、図１１に対して直角な方向）において同時にかつ同程度に行われることが望ましい。言い換えれば、パッド６３の任意の箇所において図１１（ｂ）の状態が同時に生じていることが望ましい。

仮に、上記条件が満たされないとした場合、例えば、パッド６３の一端はシートＳに接触しているが、他端はまだ接触していないという現象が生じた場合、当該一端ではシートＳが停止されるのに対し、当該他端ではシートＳが充分に停止されず、まだ動いているということがあり得る。このことは、シートが斜めに動く、すなわち斜行が生じることを意味する。この結果、折られたシートＳの端点が一致しないという現象が生じる。これはシート折りの品質の低下につながる。これは好ましい現象ではなく、改善されるべきである。

上記条件が満たされるためには、パッド固定バー６６を上部ガイド板６１及び下部ガイド板６２に対して正確に平行に取り付ければよい。しかし、工作精度の関係で若干の誤差は生じてしまう。また、長期間にわたる使用によりパッド６３が不均一に摩耗したような場合にも上記条件は満たされなくなる。上記条件が少しでも満たされなくなると上記不都合な現象が生じる。例えば、パッド固定バー６６の一端の枢軸６８から下部ガイド板６２までの距離と、他端の枢軸６８から下部ガイド板６２までの距離の差が０．５ｍｍ程度であっても上記不都合な現象が生じてしまう。

図２１〜図２４は、上記条件を満足し、上記不都合な現象の発生を抑制できる機構を備える減速手段６を示す。この減速手段６によれば、パッド６３とシートＳの接触がその長手方向において同時にかつ同程度に行われるようになる。

図２１は変形例に係る減速手段６の平面図、図２２は同正面図、図２３は同右側面図、図２４は分解組立図である。

これらの図において、図７〜図１０に示された要素と同一又は相当するものは同一符号を付し、その説明は省略する。

ＣＡは、シーソーの支点（パッド固定バー６６の回転軸）である。

１６１は、上部ガイド板６１の端部を直角に曲げて構成されるシーソー機構取付部６１Ｖに取り付けられるパッド固定バー保持部である。パッド固定バー保持部１６１は、枢軸６８を受け入れる軸穴１６１ｈがそれぞれ設けられ、互いに平行に設けられている側面１６１ｂ，１６１ｂと、これらを支えつつシーソー機構取付部６１Ｖに対向する基部１６１ｃとを備える。図の例では、パッド固定バー保持部１６１は板状の部材を折り曲げたものである。

パッド固定バー保持部１６１は、２つのネジ（図示せず）によりシーソー機構取付部６１Ｖに取り付けられる。これらのネジはそれぞれカラーＣ２，Ｃ２を介して取付板１６２に止められる。カラーＣ２，Ｃ２の貫通する基部１６１ｃの穴（図示しているが符号は付していない）は、カラーＣ２，Ｃ２よりも若干大きいので、パッド固定バー保持部１６１はシーソー機構取付部６１Ｖに対して多少動くことができる。

基部１６１ｃとシーソー機構取付部６１Ｖのほぼ中央には、それぞれ、伝動リンク６７及び伸縮ロッド６５ａが通るに充分な大きさの穴（図示しているが符号は付していない）が設けられている。カラー１６３が基部１６１ｃのこの穴を通ってシーソー機構取付部６１Ｖのこの穴にはめ込まれる。取付板１６２により押さえられるのでカラー１６３が外れることはない。カラー１６３にも伝動リンク６７及び伸縮ロッド６５ａが通るに充分な大きさの穴が設けられている。カラー１６３により、パッド固定バー保持部１６１は回動することができる。回転の中心は伝動リンク６７及び伸縮ロッド６５ａ、つまりソレノイド６５の駆動軸である。

したがって、パッド固定バー６６は、その所定位置（例えば中央）の一点を支点ＣＡとして支えられ、この支点ＣＡ回りに動くことができる。回転軸はシートＳの進行方向に平行な軸である。上記例では、回転軸はソレノイド６５の駆動軸である。回転可能な範囲はごく僅かで充分である。例えばパッド固定バー６６の端において０．５ｍｍ程度である。

上記例では、カラーＣ２、Ｃ２の外側に摩擦付与手段１６４，１６４が設けられている。摩擦付与手段１６４は、ネジ１６４ａ、コイルバネ１６４ｂ及びワッシャ１６４ｃを備える。シーソー機構取付部６１Ｖにはネジ１６４ａよりも大きな穴（図示しているが符号は付していない）が設けられ、これを通してネジ１６４ａは基部１６１ｃのネジ穴（図示しているが符号は付していない）に固定される。摩擦付与手段１６４はパッド固定バー保持部１６１の動きを阻止しないが、ワッシャ１６４ｃとシーソー機構取付部６１Ｖの間に生じる摩擦力によりパッド固定バー保持部１６１を動きにくくする。この摩擦力はネジ１６４ａを回すことで調整できる。摩擦付与手段１６４はパッド固定バー６６が勝手にふらふら動くことを防止するためのものである。摩擦付与手段１６４により、ソレノイド６５が駆動されパッド６３がシートＳに接触し、シートＳへ所定の荷重Ｆが加わり、この反作用が前記摩擦力を上回ったときに初めてパッド固定バー６６が回転するようになる。パッド固定バー６６を動かすために必要な最小の力を閾値Ｆｔｈとする。閾値Ｆｔｈは前記摩擦力に対応し、ネジ１６４ａで調整できる。

摩擦付与手段１６４は、側面１６１ｂに設けるようにしてもよい。
摩擦付与手段１６４は、カラー１６３に摩擦を与えるものでもよい。例えば、カラー１６３の側面に接触する１つ又は複数のブレーキシューを備え、この接触圧力を調整できるものである。
摩擦付与手段１６４は、スポンジや樹脂などをパッド固定バー保持部１６１に直接接触させるものでもよい。
摩擦付与手段１６４は、機械的な力だけでなく、電磁気的な力を用いるものでもよい。例えば、パッド固定バー保持部１６１に永久磁石／電磁石を設け、上部ガイド板６１又は下部ガイド板６２に電磁石／永久磁石を設け、これらの間の吸引／反発の力を利用してパッド固定バー６６の動きやすさを調整するものである。

図２５は、上記例の動作の説明図である。同図はシートＳの進入方向を見たパッド固定バー６６の正面図である。側面から見たパッド固定バー６６の動きは図１１と同じである。

ＣＡは回転軸／支点である。この例では、ソレノイド６５の駆動軸である。

パッド固定バー６６はＣＡを支点としてシーソーのように動く。これにより、パッド６３とシートＳの間隔が全ての箇所で同じようになる。パッド６３とシートＳの接触がその長手方向において同時にかつ同程度に行われるようになる。摩擦付与手段１６４の作用により、閾値Ｆｔｈ以上の荷重Ｆが加わったときにパッド固定バー６６は動く。保守のためにカバーを開けて減速手段６に露出させたとき、作業者がパッド固定バー６６やパッド固定バー保持部１６１に不用意に触れたとしても、このときの力が閾値Ｆｔｈより小さければ動くことはない。

閾値Ｆｔｈは、例えば1000ｇｆ〜1500ｇｆである。閾値Ｆｔｈは、小さすぎると斜行の程度にバラツキが生じ、大きすぎるとシーソーの動作が完了するまでに時間を要し、上記条件を満たすようになるまで多くのシートＳを消費することになる。閾値Ｆｔｈは、斜行を抑制でき、かつ、シーソーの動作が完了するまでの枚数が所定数以下であるという条件を満足するように定めることが好ましい。

パッド６３からシートＳに対して加えられる荷重Ｆは、主に、シートＳの速度・重量・連量に起因し一定ではない。シートＳを静止させる力のほとんどは、シートＳ自体の進行力をパッド６３が受けて生じる力（クサビと同様の作用）であると考えられる。この力は時間によって変化する。なお、ソレノイド６５の強さと荷重Ｆはあまり関係しない。ソレノイド６５の役割はパッド６３とシートＳを密着させるものであり、ソレノイド６５の力のみではシートＳは静止しない。

シート折り装置のシート送りの速さを複数選択できる場合、最も速度の遅く、したがって最も荷重Ｆの小さな速度（最低速）において、前記条件を満足するように閾値Ｆｔｈを定めるとよい。荷重が小さいときにおいても本シーソー機構が作用すれば、荷重の大きなときも適切に作用し、パッド６３とシートＳの接触がその長手方向において同時にかつ同程度に行われるようになる。荷重Ｆが大きくなれば本シーソー機構による斜行軽減効果は高まるので、最低速で斜行軽減効果を奏するようにしておけば、他の速度でも斜行軽減効果を奏する。

図２６は、図２１〜図２４の減速手段６の実測結果を示す。同図は、上部側のシート減速手段６ａのパッド固定バー６６について、その正面から見てその左端を０．５ｍｍ上げたケースと、右端を０．５ｍｍ上げたケースの測定結果である。ただし、この０．５ｍｍはオフセット量であり、パッド６３とシートＳの間隔が全ての箇所で同じになっている状態を０ｍｍとしている。

図２６の横軸は折り回数（シート枚数）を示す。同図は２０枚のシートＳを折ったときのものである。縦軸は斜行の程度を示す（単位はｍｍ）。これは図２７のｘに対応する。図２７の実線は斜行が生じていないシートＳを示し、点線は斜行が生じているシートＳを示す。シートＳの進行方向に対し右がプラス、左がマイナスとしている。

図２６から分かるように、５枚目以降斜行の程度は０．５ｍｍ以下となり安定する。

図２１〜図２４の減速手段６によれば、パッド６３とシートＳの接触は、パッド６３の長手方向において同時にかつ同程度に行われるように、自動的に調整される。斜行は生じないか、生じても僅かであり、シート折りの品質の低下は生じない。

図２１〜図２４の減速手段６は、製造過程で生じる寸法誤差や経年変化を吸収し、優れた品質のシート折りを提供することができる。

６ａ，６ｂ シート減速手段
７、７ａ，７ｂ シート進入センサ
１１ 駆動ローラ(シート移送手段、シート折り曲げ手段）
１２ 従動ローラ(シート移送手段)
１３ 従動ローラ(シート移送手段、シート折り曲げ手段)
１４ 従動ローラ(シート移送手段、シート折り曲げ手段)
１７ モータ（シート移送手段駆動部）
６１ 上部ガイド板
６２ 下部ガイド板（ガイド部材）
６３ パッド（押圧部材、抑止部材）
６４ パッド移動手段
６５ ソレノイド（抑止部材駆動部）
６６ パッド固定バー（押圧部材取付部、抑止部材）
１６１ パッド固定バー保持部
１６３ カラー
１６４ 摩擦付与手段
１００ ソレノイドオン信号発生部
１００１ ソレノイドオン位置設定部（駆動開始情報設定部）
１００２ カウンタ
１００３ 比較器
１００４ 補正部
１０１ ソレノイド駆動時間設定部（駆動時間設定部）
ＣＡ 回転軸／支点
ＣＯＮＴ 制御部
ＥＳ 排紙センサ
ＦＳ 給紙センサ
Ｇ ギャップ
ＰＳ 電源
ＲＥ ロータリエンコーダ
Ｓ シート
ＳＳ シートサイズセンサ
ＳＷ スイッチ

Claims (3)

1. シートを所定の経路に沿って移送するシート移送手段と、前記シート移送手段により移送中の前記シートの少なくとも一部分を減速させるシート減速手段と、前記シート減速手段により減速されることによって撓まされた前記シートの部分を折り曲げる折り曲げ手段と、前記シート減速手段を制御する制御部とを備えるシート折り装置であって、
   前記シート減速手段は、
   前記シート移送手段により移送中の前記シートを受け入れるガイド部材と、
   予め定められた厚みをもつ板状の押圧部材と、前記シートに面する端面に前記押圧部材が設けられ、予め定められた支点で回転可能に保持される押圧部材取付部とを含み、前記ガイド部材に沿って進行する前記シートを前記押圧部材のエッジで前記ガイド部材に押し付ける抑止部材と、
   前記支点を中心に前記抑止部材を回転させる抑止部材駆動部とを備え、
   前記抑止部材は、前記押圧部材が前記シートに接していない待機位置と、前記押圧部材のエッジが前記シートに接するが、前記押圧部材の面の全体が前記シートに接することのない押圧位置とをとるものであり、
   前記抑止部材は、前記シートの進行方向と同じ方向へ回転することにより前記待機位置から前記押圧位置へ移動し、前記シートの進行方向と反対の方向へ回転することにより前記押圧位置から前記待機位置へ戻り、
   前記抑止部材駆動部は、前記制御部からの指令に従い、前記抑止部材を前記待機位置から前記押圧位置へ回転させ、
   前記抑止部材は、前記シートの進行方向に平行な軸について回動するように保持され、
   前記抑止部材は、前記シートを前記押圧部材のエッジで前記ガイド部材に押し付ける際の反作用により回動することを特徴とするシート折り装置。
2. 前記抑止部材が予め定められた閾値Ｆｔｈより小さな前記反作用で回動しないように、前記抑止部材に所定の摩擦力を付与する摩擦付与手段を備えることを特徴とする請求項１記載のシート折り装置。
3. 前記シート移送手段は、前記シートを予め定められた複数の速度のいずれかで移送するものであり、
   前記閾値Ｆｔｈは、前記複数の速度のうちの最も遅い速度で前記シートが移送される場合において前記抑止部材が前記反作用により回動するように定められていることを特徴とする請求項２記載のシート折り装置。

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