JP6947245B2 - シート処理装置及び画像形成システム - Google Patents

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Description

本発明は、シート処理装置及び画像形成システムに係り、特に搬入されてきた用紙、転写紙、印刷紙、OHPシートなどのシート状記録媒体(本明細書では、「用紙」と称す)に対して折り処理を施すシート処理装置、及びこのシート処理装置と複写機、プリンタ、ファクシミリ、デジタル複合機などの画像形成装置とを備えた画像形成システムに関する。
画像形成装置から搬送されてきた用紙に折り処理を施す用紙処理装置として、例えば特開2006−117383号公報(特許文献1)に記載された技術が公知である。この技術は、用紙先端を停止させるべく第2搬送路に設けた位置の移動が可能な第1停止部材と、この第1停止部材において用紙の撓みを挟み込み折り目を形成する第1搬送ローラと第2搬送ローラで形成される搬送ローラ対と、この搬送ローラ対を通過した用紙を停止させるべく第1搬送路に設けた位置の移動が可能な第2停止部材と、この第2停止部材にて用紙の撓みを挟み込み折り目を形成する第2搬送ローラと第3搬送ローラで形成される搬送ローラ対を有しており、第2停止部材10の停止位置を制御することにより、4つ折りを形成する用紙処理装置を特徴とするものである。
この技術は、折り処理を行うために上流の装置から搬送された用紙を下流の装置に搬送する搬送経路から分岐した専用の経路とストッパとを設け、用紙先端を突き当てるいわゆる先端突き当てて折り処理を行うものである。すなわち、折り処理は、この専用の経路で用紙をストッパに突き当てて折り位置の調整及び撓みの形成を行い、形成された撓みを折り部にニップさせて折り込むようになっている。
一方、例えば特開2007−277006号公報(特許文献2)に記載された技術も公知である。この技術は、媒体を折り重ね装置で折り重ねる方法において、回転可能な折り重ねシリンダと、折り重ねシリンダと係合して第1折り重ねピンチを形成する第1の回転可能なプレス部材と、折り重ねシリンダと係合して第2折り重ねピンチを形成する第2の回転可能なプレス部材と、媒体送り手段とを備えた折り重ね装置により、媒体を送り手段で第1ピンチと第2ピンチの中間のシリンダに向けて送り、第1ピンチ内に、シリンダを第1方向に回転させることによって媒体を向け、送り手段とシリンダの中間で媒体に弛みを形成し、シリンダを第1方向とは反対の第2方向に回転させることによって弛みを第2ピンチ内に移動させて折ることを特徴としている。
すなわち、従来では、折りを施す方式として、前記特許文献1に開示されているように、画像形成された用紙を受け取り、3つ折り、Z折りなどの折り処理を行う際、用紙サイズに応じて動作可能な用紙先端突き当て部材に用紙先端を突き当てて折り位置を調整する方式(以下、ストッパ方式と呼ぶ)と、特許文献2に開示されているような搬送手段での搬送量調整のみで折り位置調整を行う方式(以下、挟持反転方式と呼ぶ)の2つの方式が、一般に使用されている。
特許文献1に記載されたストッパ方式では、用紙の折り部先端をストッパに突き当てる構成になっており、2度目の折り処理時には、1度目の折り処理時に形成された第1折り側の用紙部分(ペラ部)が常に停止状態となっている。このため、2度目の折り処理時に生じる用紙の撓みが第2折りローラ対にニップされた後、前記撓みが解消されてから前記第1折り側の用紙部分(ペラ部)が動き出すので、箱折れPcは発生しにくい。しかし、用紙長さに応じて用紙先端突き当て部材を動かす機構が必要であり、この機構の設置スペースが必須であるため装置の小型化が難しい。
一方、特許文献2に記載された挟持反転方式は搬送量調整のみで折り位置調整を行うので、小型化の観点では優れている。しかし、2度の用紙折り処理を行う3つ折り、Z折りなどにおいて2度目の用紙折り処理時に、上流側搬送手段(以下、第1折りローラ対と称す。)と下流側搬送手段(以下、正逆転ローラ対と称す。)を相反する方向に搬送させて用紙に撓みを形成させる必要がある。この場合、第1折りローラ対が下流方向に、正逆転ローラ対が上流方向にそれぞれ用紙を搬送する。そして、正逆転ローラ対よりも下流に位置する第2折りローラ対が撓んだ用紙に対して2度目の折り処理を行う。その際、箱折り若しくは箱折れと称されるように折り目が2つ付く場合がある。
図28ないし図31は、箱折れ発生のメカニズムを示す説明図である。2度の用紙折り処理を行う3つ折り、Z折りなどにおいて2度目の用紙折り処理時に、第1折りローラ対2と正逆転ローラ対3とを相反する方向(第1折りローラ対2は下流方向に、正逆転ローラ対3は上流方向)に用紙Pを搬送させ、用紙Pに撓みPt1を形成して第2折りローラ対4によって第2折り処理を行う。そのため、正逆転ローラ対3の搬送によって、第1折り処理時に形成された用紙Pの先端P1を含む第1折り側の用紙部分(ペラ部)P1aが、第2折り部の撓みPt2がなくなる前に、第2折りローラ対4のニップに引き込まれてしまう場合がある(図29)。この状態で第2折り処理を行う(図30)と2つの折り目Pc1,Pc2が形成されるいわゆる箱折れPcが発生する(図31)。
この箱折れPcの発生を防止するため、第1折り処理時に形成された用紙Pの先端P1を第2折りローラ対4のニップ手前にて停止させ(正逆転ローラ対3を止め)ようとすると(図32)、第2折り部の撓みPt2がなくなった瞬間に第2折りローラ対4と正逆転ローラ対3が用紙Pを引っ張り合ってしまう(図33)。そこで、第2折り部の撓みPt2がなくなった瞬間に正逆転ローラ対3を回転させ、引っ張り合いを解消すればよい。しかし、慣性の問題もあり力学上及び制御上、正逆転ローラ対3を前記のように回転させて引っ張り合いを解消するように構成することは現実的ではなく、このような機構での用紙Pの引っ張り合いの解消は困難である。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、挟持反転方式で折り処理する際、2度目の用紙折り処理時に箱折れが生じないようにすることにある。
前記課題を解決するため、本発明は、シートを折る第1の搬送部材対と、前記第1の搬送部材対によって折られた前記シートを下流へ搬送する第2の搬送部材対と、前記第1の搬送部材対によって折られた前記シートの前記第1の搬送部材対と前記第2の搬送部材対の間の部分をさらに折る第3の搬送部材対と、前記第2の搬送部材対を駆動する駆動源と、を備え、前記第2の搬送部材対は、駆動ローラを有しており、前記駆動源の駆動力を前記駆動ローラに伝達する駆動伝達経路には複数の駆動伝達部材が設けられており、前記複数の駆動伝達部材のうち少なくとも1つの駆動伝達部材は、当該駆動伝達部材の内部に形成されている空間の一部であり、前記駆動源の駆動力を伝達せずに当該駆動ローラに対して空転させる空間としての空転領域を有する、ことを特徴とする。なお、前記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明において明らかにされる。
本発明によれば、挟持反転方式で折り処理する際、2度目の用紙折り処理時に箱折れが生じないようにすることができる。
本発明の実施形態における実施例1係る画像形成システムの概略構成を示す図である。 実施例1における画像形成システムの他の形態の概略構成を示す図である。 図1及び図2における折り処理装置の折り機構を示す図である。 実施例1における画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。 用紙が画像形成装置側から搬送される前の初期状態を示す動作説明図である。 図5の状態から用紙が第1搬送路に搬入されたときの状態を示す動作説明図である。 図6の状態から用紙の先端が第2用紙検知センサから第1の突出量になるまで搬送されたときの状態を示す動作説明図である。 図7の状態から第1搬送部材を搬送方向に回転させたまま、第2搬送部材対を逆回転に回転させ折り目を付けるときの状態を示す動作説明図である。 図8の状態から第1折りローラ対によって第1折りが形成された用紙を第2搬送路に搬送したときの状態を示す動作説明図である。 図9の状態から第2搬送路に沿って搬送され、正逆転ローラ対に挟持されて下流側に搬送されている状態を示す動作説明図である。 図10の状態から正逆転ローラ対を逆転させ、第2折りローラ対側に搬送する状態を示す動作説明図である。 図11の状態から第2折りローラ対によって第2折りが施され、下流側に搬送される状態を示す動作説明図である。 Z折り時の各部の動作の制御手順を示すフローチャートである。 遊び(空転領域)を有する正逆転ローラ対の駆動部本体の構成を概念的に示す図である。 空転領域内の遊びがなくなった時点で正逆転ローラ対が回転を開始するときの状態を示す動作原理説明図である。 図15の状態から所定量用紙を搬送し、正逆転ローラ対を逆転させたときの状態を示す動作原理説明図である。 用紙の先端が第2折りローラ対のニップに挟持されて引っ張られた場合に駆動部材が空転して用紙を引き抜くことが容易であることを示す動作原理説明図である。 第2折りローラ対に用紙撓み部がニップされ、下流側の余分な撓みが解消され、用紙が折られながら撓みのない状態で搬送されることを示す動作説明図である。 第1折りローラ対によって搬送された用紙が正逆転ローラ対のニップに入る前に正逆転ローラ対が回転している状態を示す動作説明図である。 図19の状態から正逆転ローラ対が用紙を保持し、予め設定された位置までさらに搬送する状態を示す動作説明図である。 図20の状態から第3用紙検知センサの検知出力に基づいて用紙停止位置を決定するときの状態を示す動作説明図である。 図21に示す位置で正逆転ローラ対を停止させた後、駆動部材が空転領域内を移動し、駆動部材を空転させている状態を示す動作説明図である。 図22の状態から駆動部本体を停止させた状態を示す動作説明図である。 第2折りローラ対によって用紙が引っ張られ、駆動部材の遊びがなくなる前の予め設定された時間が経過した後、正逆転ローラ対を駆動するときの状態を示す動作説明図である。 実施例2に係る正逆転ローラ対を示す概略構成図である。 実施例3においてモータが正転方向に回転しているときの正逆転ローラ対の動作と駆動機構の概略構成を示す図である。 実施例3においてモータが逆転方向に回転しているときの正逆転ローラ対の動作と駆動機構の概略構成を示す図である。 従来の挟持判定方式における第1折りローラ対と正逆転ローラ対とを相反する方向に用紙を搬送させ、用紙に撓みを形成して第2折りローラ対によって第2折り処理を行うときの状態を示す動作説明図である。 図28の状態から第1折り側の用紙部分が、第2折り部の撓みがなくなる前に、第2折りローラ対のニップに引き込まれてしまう状態を示す動作説明図である。 図29の状態から第2折り処理が行われるときの状態を示す動作説明図である。 図30の状態で第2折り処理が行われ、箱折れが発生したときの状態を示す動作説明図である。 箱折れの発生を防止するため、第1折り処理時に形成された用紙の先端を第2折りローラ対のニップ手前にて停止させたときの状態を示す動作説明図である。 図32の状態から用紙が第2折りローラ対と正逆転ローラ対との間で引っ張り合った状態を示す動作説明図である。
本発明は、2度目の折りを行う際に正逆転ローラ対の駆動部に、回転し続けると上下流に搬送可能となり、他方方向(上流方向)へは遊び分フリーになる遊びを設け、正逆転ローラ停止時は下流方向へはロックし、上流側から引っ張られた場合には容易に引き抜くことができるようにし、遊びがなくなる前に正逆転ローラを回転させ、箱折れを防止することを特徴とする。
以下、本発明の実施形態について複数の実施例を挙げ、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施形態の実施例1に係る画像形成システムの概略構成を示す図である。図1において、本実施例に係る画像形成システム1は、画像形成装置200、折り処理装置100及び後処理装置300から基本的に構成されている。折り処理装置100は、前段の画像形成装置200と、後段の後処理装置300との間に設けられている。折り処理装置100には、画像形成装置200によって画像形成された用紙が搬送され、折り処理装置100で所定の折り処理が施された後、さらに後処理装置300に送られる。後処理装置300では、折り処理された用紙、あるいは押し処理されない用紙に対して例えば整合処理、綴じ処理あるいは製本処理などの後処理が施される。
図2は、本実施例の他の形態に係る画像形成システムの概略構成を示す図である。図2では、折り処理装置100は画像形成装置200の装置内の排紙部に設けられたいわゆる胴内設置型のものである。この図2に示した画像形成システム1では、折り処理装置100が画像形成装置200の胴内排紙部200aに設置され、画像形成装置200の設置面積からは排紙トレイ400が突出するだけなので、システムが図1の形態に比べて大幅に小型化される。
図3は、図1及び図2における折り処理装置100の折り機構を示す図である。
折り処理装置100は、第1搬送路W1及び第2搬送路W2の2つの搬送路を備え、これら2つの搬送路W1,W2に沿って、第1ないし第3の複数の搬送部材F1,F2,F3が配置されている。第2搬送部材F2は第1搬送路W1と第2搬送路W2を挟むように配置され、第1搬送路W1から第2搬送路W2に用紙Pを折って受け渡す機能を有する。
第1搬送部材F1は第1搬送ローラ対R1から構成されている。第2搬送部材F2は第1ないし第4搬送ローラR2,R3,R4,R5から構成されている。第3搬送部材F3は第2搬送ローラ対R6から構成されている。第1及び第2搬送ローラ対R1,R6(第1搬送部材F1及び第3搬送部材F3)はそれぞれ第1及び第3駆動モータM1,M3によって駆動され、用紙Pに搬送力を付与する。
第1搬送ローラ対R1は第1搬送路W1の折り処理装置100の入口側に設けられ、前段の画像形成装置200から用紙を受け入れ、第1駆動モータM1によって駆動されて折り処理装置100の下流側に用紙Pを搬送する。
第2搬送路W2は、図示しないが、本実施例では、用紙搬送方向下流側(排紙側)の端部W2aが第1搬送路W1の下流側で合流し、用紙搬送方向上流側の端部W2bが第1搬送ローラ対R1の上流側に合流し、あるいは図3に示す開放状態となっている。そして、第1搬送路W1の第1搬送ローラ対R1の下流側の第2搬送部材F2の設置箇所で第2搬送路W2と連通経路W2cにより繋がっている。
第2搬送部材F2では、第1及び第2搬送ローラR2,R3が第1搬送路W1を挟んで対向し、両者間に第2ニップN2を形成している。また、第2及び第3搬送ローラR3,R4が第1搬送路W1と第2搬送路W2との間に対向して配置され、両者間に第3ニップN3を形成している。そして、第3ニップN3によって案内される経路が、第1搬送路W1から第2搬送路W2に用紙を導く連通経路W2cとして機能する。さらに、第2及び第4搬送ローラR3,R5が第2搬送路W2を挟んで対向し、両者間に第4ニップN4を形成している。
これら第1ないし第4搬送ローラR2〜R5は、第2搬送ローラR3を駆動する第2駆動モータM2により駆動される。すなわち、第2駆動部材F2は第2駆動モータM2によって駆動される。第2駆動モータM2は正逆両方向に回転可能であり、回転方向を変更することにより、用紙Pを搬送し、また折り処理を行う。なお、第2搬送部材F2は、搬送ローラ対だけでなく、粘着搬送ローラ対または吸着ベルトで構成されてもよい。
第2搬送部材F2では、第2搬送ローラR3が駆動搬送ローラであり、第1、第3及び第4搬送ローラR2,R4,R5はそれぞれ第2搬送ローラR3に接触して回転する従動搬送ローラである。また、第2搬送ローラR3と第3搬送ローラR4によって第1折りローラ対2が構成され、第2搬送ローラR3と第4搬送ローラR5によって第2折りローラ対4が構成される。
第1、第3及び第4搬送ローラR2,R4,R5はそれぞれ第1ないし第3圧縮ばね(弾性部材)S2,S3,S4によってそれぞれ第2搬送ローラR3側に向かって弾性力が付与され、第2搬送ローラR3との接触が保持される。これにより、第2搬送ローラR3から駆動力を得て、他の3つの搬送ローラR2,R4,R5が従動する。
第1搬送ローラ対R1は駆動搬送ローラR1aと従動搬送ローラR1bとからなり、駆動搬送ローラR1aに前記第1駆動モータM1から駆動力が付与される。従動搬送ローラR1bは第1圧縮ばねS1によって駆動搬送ローラR1a側に弾性力が付与され、第1ニップN1で接触し、その状態で従動する。第2搬送ローラ対R6は駆動搬送ローラR6aと従動搬送ローラR6bとからなり、駆動搬送ローラR6aに前記第3駆動モータM3からギヤ機構により同期した状態で駆動力が付与される。従動搬送ローラR6bは第5圧縮ばねS5によって駆動搬送ローラR6a側に弾性力が付与され、第5ニップN5で接触し、その状態で従動する。
また、第1搬送路W1の第1搬送ローラ対R1の直前には第1用紙検知センサSN1が、第1及び第2搬送ローラR2,R3ニップ直後には第2用紙検知センサSN2が、第2搬送路W2の第2搬送ローラ対R6の第4搬送ローラR5から離れた側の直近には第3用紙検知センサSN3がそれぞれ配置されている。なお、第1用紙検知センサSN1は入口用紙検知センサとして、第2用紙検知センサSN2は排紙用紙検知センサとして、それぞれ機能する。
図4は、本実施例における画像形成システムの制御構成を示すブロック図である。
図4において、折り処理装置100はCPU100a、I/Oインターフェイス100b等を有するマイクロコンピュータを搭載した制御回路を備えている。CPU100aには、画像形成装置200のCPUあるいは操作パネル201の各スイッチ等、及び図示しない各用紙検知センサからの信号が通信インターフェイス100cを介して入力される。CPU100aは、画像形成装置200側から入力された信号に基づいて所定の制御を実行する。さらに、CPU100aは、ドライバ、モータドライバを介してソレノイド及びモータを駆動制御し、インターフェイスから装置内の用紙検知センサ情報を取得する。また、例えば制御対象に対してI/Oインターフェイス100bを介してモータドライバによりモータの駆動制御を行い、用紙検知センサから用紙検知センサ情報を取得する。
なお、前記制御は図示しないROMに格納されたプログラムコードをCPU100aが読み込んで図示しないRAMに展開し、当該RAMをワークエリア及びデータバッファとして使用しながら前記プログラムコードで定義されたプログラムに基づいて実行される。
本実施例では、図3に示した折り機構によって2つ折り、Z折り、内3つ折り、外3つ折りを行うことができる。これらの各折り動作及び後述のローラ等の回転駆動制御は図4に示したCPU100aによって指示され、実行される。
図5ないし図12はZ折りする場合の各部の動作の概略を示す動作説明図である。図13は各部の動作の制御手順を示すフローチャートである。
図5は用紙が画像形成装置200側から搬送される前の初期状態を示す。図5の状態から図6に示すように用紙Pが画像形成装置200側から第1搬送路W1に搬入される。用紙Pの先端P1を第1用紙検知センサ(入口用紙検知センサ)SN1が検出すると(ステップS101)、第1搬送部材F1である第1駆動モータM1が回転を開始する(矢印R1方向)。用紙Pが第1搬送ローラ対R1の第1ニップN1に進入すると、用紙Pは第1搬送ローラ対R1によって下流側の第2搬送部材F2側に搬送される(ステップS102)。第1搬送部材F2に先端が達した用紙Pは、第1及び第2搬送ローラR2,R3間の第2ニップN2に挟持され、さらに下流側まで搬送される。
そして、第2搬送ローラR3と第3搬送ローラR4間の第2ニップN2の直前まで搬送された時点で(ステップS103)第2駆動モータM2を駆動し、第2搬送部材F1を図7矢印方向に回転させる(ステップS104)。なお、第2ニップN2の直前まで搬送されたか否かは、例えば、第1搬送部材F1を駆動する第1駆動モータM1の回転速度(若しくは第1搬送ローラ対R1の線速)と搬送時間から判断できる。
ステップS104で第2搬送部材F1が図7矢印方向に回転を開始した後、折り位置を設定するために、第2用紙検知センサSN2位置からの突出量(第1の突出量)Δ1を判断する(ステップS105)。Z折りは、用紙搬送方向の用紙Pの先端P1から用紙全長の1/4位置で外折り(第1折り)し、全長の1/2の位置で内折り(第2折り)する。図8の位置は用紙Pの先端P1から1/4の位置に折り目P3が形成される位置である。この位置の設定もCPU100aが演算し、あるいはROMテーブルを参照して行われる。
すなわち、用紙Pの先端P1が第2用紙検知センサSN2に検知されたところから用紙Pの先端P1が第1の突出量Δ1になるまで用紙Pは搬送される。第1の突出量Δ1は、用紙長及び折り方から決定され、第1搬送ローラR2の回転量によって判断される。用紙Pの先端P1が突出量Δ1に達したところで(ステップS105:YES)、第2搬送部材F2(第3搬送ローラR3)を一旦停止させる(ステップS106)。その際、用紙Pの先端P1が第2用紙検知センサSN2によって検知された時点で、第2駆動モータM2は減速し、用紙Pは前記第1の突出量Δ1まで搬送され、その位置で停止する。この減速により高精度の停止位置制御が可能となる。
前記第1の移動量Δ1の設定には、ジョブを開始する前(用紙Pに画像形成を行う前)に用紙Pの搬送方向の長さのデータを画像形成装置200からCPU100aが受け取り、そのデータに基づいて自動的に移動量を算出し、その算出結果を使用する。算出しなくとも、用紙サイズと移動量との関係を予めテーブル化してROMに格納しておき、用紙サイズに応じて移動量を設定することもできる。
次いで、第1搬送部材F1を搬送方向に回転させたまま、第2搬送部材F2(第2搬送ローラR3)を図8に示すように図7までの搬送方向に対して逆回転に回転させる(ステップS107)。なお、第1の突出量Δ1は、第1用紙検知センサSN1位置からの第1搬送部材F1の搬送量によって判断することもできる。
この第2搬送部材F2(第2駆動モータM2)の逆回転により用紙Pは逆方向に搬送される。一方、第1搬送部材F1は図6から継続されている方向に回転し、用紙Pを搬送しているので、2つ折りの場合と同様に第3ニップN3の手間で撓みが形成される(図8)。この撓みが第3ニップN3に進入して第1折りが行われる。これにより第1の折り目P3が形成される。第1折りを施された用紙Pは図9に示すように第2搬送路W2に搬送される。
用紙Pは、第2搬送路W2の下り勾配の傾斜に沿って搬送され、図10に示すように矢印方向への回転を開始した第2搬送ローラ対R6の第5ニップN5に挟持され、搬送される(ステップS107)。そして、用紙Pの先端(第1の折り目P3)が第3の用紙検知センサSN3で検知され(ステップS108)、その位置から第2の突出量Δ2だけ突出した位置に達すると、第3搬送部材F3(第2搬送ローラ対R6:第3駆動モータM3)は停止する(ステップS109)。そして、図11に示すように、第2折りローラ対4(第2及び第4の搬送ローラR3,R5対)によって用紙Pを矢印方向に搬送すると、駆動部材3a4が空転領域3a内を移動し、駆動部材3a4の遊びがなくなるまで空転させる(ステップS110)。
次いで、第2折りローラ対4によって用紙Pが引っ張られ、駆動部材3a4の遊びがなくなる前の予め設定された時間の経過後、正逆転ローラ対3(第2搬送ローラ対R6)の逆転を開始する(ステップS111)。ステップS110及びS111の動作及びこの動作を行わせる機構については後述する。なお、第2の突出量Δ2は第5ニップN5からの突出量として設定することもできる。
第2の突出量Δ2は第1の突出量Δ1と同様に、用紙長、折り方から決定され、正逆転ローラ対3(第2搬送ローラ対R6)の回転量(第3駆動モータM3の駆動ステップ数)によって判断される。このような制御を行うため、本実施形態では、第1ないし第3駆動モータM1,M2,M3はステッピングモータによって構成されている。各駆動モータM1,M2,M3をステッピングモータ以外のモータ、例えばDCモータにより構成することもできる。その場合、採用したモータの形式に応じた制御方法がとられる。例えばDCモータを使用した場合、エンコーダパルスのカウント数に基づいて突出量あるいは駆動停止タイミングが制御される。
なお、正逆転ローラ対3の駆動にDCモータを使用する場合、例えば特開2012−213308号公報に開示されたようなDCモータとその駆動装置を使用するとよい。このようなDCモータを使用すれば、正逆転の動作を迅速に行うことが可能となり、生産性の向上を図ることができる。また、負荷変動に対してステッピングモータのように脱調することがない。さらに、負荷変動などにより位置ずれもフィードバック制御によって補正することにより、常に正確な位置で回転させることができる。その結果として、正確な位置で折ることが可能となり、高い折り品質を保証することができる。
また、正逆転ローラ対3(第2搬送ローラ対R6)の逆回転は、第1折りローラ対2(第2及び第3搬送ローラR3,R4)が図9及び図10に示す回転方向を維持した状態で実行される。これにより、図11に示すように第3ニップN3下流側の連通経路W2cで用紙Pに撓み(後述のPt1)が形成される。
図11に示した第2及び第3搬送部材F2,F3の回転方向の駆動を継続させると、撓み(後述のPt1)は第2折りローラ対4(第2搬送ローラR3と第4搬送ローラR5)の第4ニップN4に進入し、用紙Pは第2搬送路W2の排紙側の端部W2a方向に搬送される。この搬送の過程で、図12に示すように第2折りが施され、用紙Pに第2の折り目P4が形成される。第2折りを施された用紙Pはさらに排紙側の端部W2aから第1搬送路W1を経て後段の後処理装置300に搬送される。あるいは排紙トレイ400に排紙される。
なお、図12において第3用紙検知センサSN3が用紙Pの後端の通過を検知し(ステップS112)、さらに、第4ニップN4を抜けた後、第2及び第3搬送部材F2,F3(第2及び第3駆動モータM2,M3)は回転を停止する(ステップS113)。また、第1駆動モータM1は、図19に示すように用紙後端を第1用紙検知センサSN1が検知した後、用紙後端が第1ニップN1から離脱した後のタイミングで回転を停止する。
本実施例におけるZ折りの概略は上記の通りであるが、本実施例では、前述の箱折れ現象を回避するために、正逆転する正逆転ローラ対3の回転機構若しくはこの回転機構を駆動する駆動機構に予め設定された遊び(空転領域)を設け、前記ステップS110,S111のように制御したものである。
すなわち、正逆転ローラ対3は、(a)上下流に用紙Pを搬送可能(b)正逆転ローラ対3停止時に、用紙Pのこしにより正逆転ローラ対3が動かない(用紙Pが停止した位置より下流側に送られない)(c)正逆転ローラ対3の正逆転動作時に空転するという3つの基本機能を有する。
(b)の機能は折れ位置精度を確保するためである。(c)の機能は、箱折れ現象を回避するために、第2折りローラ対4から引っ張られた場合に容易に引き抜くことができるようにするためである。(c)の機能のために、本実施例では、正逆転ローラ対3の正逆転動作時に、駆動機構のいずれかの部分で空転する遊び(空転領域)3aを設けた構成としている。
図14は、この遊び(空転領域)3aを有する正逆転ローラ対3の駆動部本体3a1の構成を概念的に示す図である。正逆転ローラ対3は、図14(a)に示すように駆動部本体3a1、駆動軸3a2、駆動軸3a2の駆動力をローラ本体3aの被駆動部3a3に伝達する駆動部材3a4からなり、駆動部材3a4は、駆動部本体3a1内の空間部3a5で空転し、被駆動部3a3に当たった時点で、一方向については駆動力を駆動部本体3a1側に伝達することができる。また、他方向については、駆動部本体3a1がロックされ、駆動部本体3a1は回転しないようになっている。
例えば図14(a)の状態で、図示時計方向(矢印CW方向)に駆動軸3a2が回転すると、駆動部本体3a1はそのまま時計方向(矢印CW方向)に回転する。これに対し、図14(a)の状態で、図示反時計方向(矢印CCW方向)に駆動軸3a2が回転すると、図14(b)に示す位置まで駆動軸3a2及び駆動部材3a4は空転する。そして、駆動部材3a4が被駆動部3a3を押して駆動力を伝達したとしても、駆動部本体3a1には、この方向にロックが掛かっており、駆動部本体3a1は回転しない。逆に言うと、駆動部材3a4が被駆動部3a3に接触することなく、空間部3a5内に位置している間は、駆動部本体3a1は空転する。
すなわち、図14(b)の状態から駆動軸3a2が図示時計方向(矢印CW方向)に回転し、駆動部材3a4が被駆動部3a3の側面に当たるまで、駆動部材3a4は空転領域3aに位置しているので、駆動力は伝達されず、駆動部本体3a1は回転しない(図14(c))。そして、空転領域3a内の遊びがなくなり駆動部材3a4が被駆動部3a3に当たった時点で駆動力が駆動部本体3a1側に伝達され、駆動部本体3a1は回転を開始する(図14(d))。
なお、図14では、空転領域3aを備えた機構は、正逆転ローラ対3を駆動する駆動部本体3a1内に設けられているが、その他の駆動機構、例えばギヤ側に設けることもできる。さらには、ギヤに駆動力を伝達するモータの駆動軸からギヤへの駆動力伝達経路に設けることも可能である。いずれにしても、駆動源から正逆転ローラ対3までの駆動力伝達経路に設けることができる。なお、正逆転ローラ対3は駆動部本体3a1の回転に同期して回転する。従って、駆動部本体3a1の回転動作は正逆転ローラ対3の回転動作と等価である。
図15ないし図18は図14に示した遊びを有する正逆転ローラ対3の搬送動作原理を示す説明図である。第1折りローラ対2から用紙Pが搬送されてくる際には、正逆転ローラ対3は用紙Pを下流側に搬送する方向に回転している。正逆転ローラ対3が回転し続けると、空転領域3a内の遊びがなくなり、遊びがなくなった時点で正逆転ローラ対3は回転を開始するので、用紙Pは下流側に搬送可能となる(図15)。所定量用紙Pを搬送し、正逆転ローラ対3を逆転させ(図16)、用紙Pの先端P1を第2折りローラ対4の第4ニップN4手前で停止させる。
このとき正逆転ローラ対3は停止し、かつ、一方(下流方向)の回転方向へはロックする。これにより用紙Pのこしにより正逆転ローラ対3が動かなくなり、用紙Pは停止した位置より下流側には送られない状態となる。また、他方(上流方向)の回転方向へは遊び分(空転領域3a分)フリーになるため、用紙Pの先端P1が第2折りローラ対4の第4ニップN4で挟持されて引っ張られた場合には容易に引き抜くことができる(図17)。
さらに、第2折りローラ対4に用紙撓み部Pt1がニップされると、下流側の余分な撓みPt2が解消され、その後、第2折りローラ対4の駆動力により用紙Pは正逆転ローラ対3から引き抜かれる。その際、正逆転ローラ対3は用紙Pが上流方向に移動するときには空転可能なため、負荷なく引き抜くことができ(図18)、用紙Pは折られながら撓みのない状態で第2折りローラ対4によって搬送される。
なお、図16ないし図18において、用紙Pの先端P1及び第1折り側の用紙部分(ペラ部)P1aは、第2折りローラ対4のニップまで延びるガイド板4aに沿って当該ニップに導かれ、ニップで挟持されて引っ張られる。このため、用紙Pの先端P1と第2折りローラ対4との間で用紙ジャムや撓みが生じることはない。
図19ないし図24は、本実施例における正逆転ローラ対3の動作の一例を示す動作説明図である。動作原理は図15ないし図18で説明した通りである。
まず、第1折りローラ対2によって搬送された用紙Pが正逆転ローラ対3のニップに入る前に正逆転ローラ対3は図示矢印方向に回転している(図19)。用紙Pがさらに搬送され、正逆転ローラ対3が用紙Pを保持した後、予め設定された位置まで搬送する(図20)。その際、正逆転ローラ対3の周辺位置には前述のように第3用紙検知センサSN3が設けられ、この第3用紙検知センサSN3の検知出力に基づいて用紙停止位置を決定する(図21)。なお、このような用紙検知センサSN3に代えて、第3駆動モータM3のパルスカウント制御、DCモータのエンコーダパルス出力などよって用紙停止位置を決定することもできる。
図21に示す位置で、正逆転ローラ対3を停止させた後、駆動部材3a4が空転領域3a内を移動し、遊びがなくなるまで駆動部材3a4(駆動部本体3a1)を空転させ(図22)、再度駆動部本体3a1を停止させる(図23)。空転は、正逆転ローラ対3を停止させるまでの回転方向とは反対方向である。このときも図21に示した下流方向搬送時における停止時と同様に第3用紙検知センサSN3(別途設けることも可)を使用し、あるいは第3駆動モータM3のパルスカウント制御、DCモータのエンコーダ出力などによって用紙停止位置を決定する。
この状態では、正逆転ローラ対3は用紙Pの下流方向への回転についてはロックするため、用紙Pのこしにより正逆転ローラ対3が動くことはなく、用紙Pは停止した位置より下流側には送られない。その後、第2折りローラ対4によって用紙Pが引っ張られ、駆動部材3a4の遊びがなくなる前の予め設定された時間が経過した後、正逆転ローラ対3を駆動する(図24)。このとき、正逆転ローラ対3の回転速度は、第2折りローラ対4の回転速度に対して、同等以上に設定する。これにより、第2折りローラ対4と正逆転ローラ対3との間で用紙Pの引っ張り合いが発生することはない。
なお、用紙処理の効率を考えると、遊びの動作時間が短いことから空転領域3aは小さい方が望ましい。
図25は、本実施形態の実施例2に係る正逆転ローラ対3の概略構成を示す図である。
本実施例2に係る正逆転ローラ対3は、対を成す第1及び第2の駆動ローラ3a,3bと、各駆動ローラ3a,3bを駆動する第1及び第2の従動ギヤ8a,8bと、第1及び第2の従動ギヤ8a,8bの駆動力を第1及び第2の駆動ローラ3a,3bに伝達する第1及び第2の伝達機構9a,9bと、第1の従動ギヤ8aを駆動するに駆動ギヤ7と、この駆動ギヤ7を駆動する図示しない駆動モータとを含んだ構成となっている。第2の従動ギヤ8bは第1の従動ギヤ8aと噛み合い、駆動ギヤ7の回転に同期して回転し、この回転駆動力が第1及び第2の駆動ローラ3a,3bにそれぞれ伝達される。この実施例では、駆動ギヤ7に前述の図14に示した遊びの機構が設けられている。
その他の各部は実施例1と同様に構成され、同様に機能する。
本実施形態のように、駆動部本体3a1に遊び(空転領域)3aを設けた構成では、正逆転ローラ対3の一方を従動ローラとすると、用紙Pのこしに負けて回転する懸念がある。そのため、用紙Pのこしで押されても回転しない(ロックする)ようにする必要があるので、本実施例では2つのローラとも駆動ローラの構成をとっている。なお、駆動部本体3a1の遊びは、駆動ギヤ7に設けてもよいし、その上流側のギヤに設けてもよい。
図26及び図27は、本実施形態の実施例3に係る正逆転ローラ対3の概略構成を示す図である。
本実施例では、正逆転ローラ対3の駆動構成において、ワンウェイクラッチ10と電磁クラッチ11の2つを用い、実施例1及び2における駆動部本体3a1に遊び3aを設けた構成と同様の効果を得るようにしたものである。
すなわち、本実施例3では、実施例2における第1の従動ギヤ8aにワンウェイクラッチ10と電磁クラッチ11を連結し、また、モータ12の駆動機構をワンウェイクラッチ10と電磁クラッチ11に連結した。その他の構成は実施例2と同様である。
このように構成すると、モータ12が正転方向(図26において図示時計方向:矢印CW方向)に回転している場合は、正逆転ローラ対3は用紙Pを上流側に搬送する方向に回転する。そのとき、電磁クラッチ11はOFFの状態である。停止状態では、ワンウェイクラッチ10が設けられているために、用紙Pが上流方向に引っ張られると連れ回り、下流方向に搬送された際にはロックする状態になる。
また、モータ12を逆転方向(図27において図示反時計回り方向:矢印CCW方向)に回転している場合は、電磁クラッチ11をONの状態にする。これにより、正逆転ローラ対3は逆方向(用紙Pを下流側に搬送する方向)に回転し、ワンウェイクラッチ10側のギヤは回らない状態となる。よって、正逆転ローラ対3の基本機能である前記(a)ないし(c)の機能を確実に得ることが可能であり、箱折れ現象を回避することが可能となっている。
その他の各部は実施例1及び2と同様に構成され、同様に機能する。
本実施例によれば、駆動部に空転領域(遊び)3aを設けた機構と同等の動作を既存のワンウェイクラッチ10と電磁クラッチ11を組み合わせることにより実現することができる。
以上のように、本実施形態によれば、下記のような効果を奏する。
1)用紙Pを折る第1折りローラ対2(第2の搬送ローラR3及び第3の搬送ローラ対4対:第1の搬送部材対)と、前記第1折りローラ対2によって折られた前記用紙Pを下流へ搬送する正逆転ローラ対3(第2搬送ローラ対R6:第2の搬送部材対)と、前記第1の折りローラ対2(第1の搬送部材対)によって折られた前記用紙Pをさらに折る第2折りローラ対4(第2搬送ローラR3及び第4搬送ローラR5対:第3の搬送部材対)と、を備え、前記正逆転ローラ対3は、搬送駆動時には正逆回転可能であり、非駆動時には一方の回転方向にはロックされ、他方の回転方向には回転可能であるので、前記(a)ないし(c)の基本性能を発揮することができる。これにより挟持反転方式で折り処理する際、2度目の用紙折り処理時に箱折れが生じないようにすることが可能となる。
2)用紙Pを搬送する第1搬送ローラ対R1(第4の搬送部材対)と、前記第1搬送ローラ対R1によって搬送される用紙Pを受け取り、後段に搬送する第1搬送ローラR2及び第2搬送ローラR3対(第5の搬送部材対)と、前記第1搬送ローラ対R1と前記第1搬送ローラR2及び第2搬送ローラR3対によって前記用紙Pを保持した状態で、前記第1搬送ローラR2及び第2搬送ローラR3対を逆方向に回転させるので、用紙Pの折り目にあたる部分を第1折りローラ対2のニップに確実に導くことができる。
3)前記回転可能な範囲は予め設定されているので、空転後に次の逆方向の搬送動作を確実に行うことができる。
4)前記予め設定された回転可能な範囲は、前記正逆転ローラ対3(前記第2の搬送部材対)が停止し、前記第2折りローラ対4(第3の搬送部材対)が前記用紙Pを下流に搬送する際に前記正逆転ローラ対3(第2の搬送部材対)と前記第2折りローラ対4(第3の搬送部材対)との間に生じた前記用紙Pの撓みPt2を解消するに足る回転範囲であるので、2度目の折り処理時に発生する撓みを解消する分だけの空転を保証することが可能であり、2度目の折り処理時に発生する箱折れ現象を確実に回避することができる。
5)前記第2折りローラ対4(第3の搬送部材対)によって前記用紙Pを折る際には、前記正逆転ローラ対3(第2の搬送部材対)は停止状態であるので、前記第2折りローラ対4のニップによって前記用紙Pを確実に引き込むことができる。
6)前記第2折りローラ対4(第3の搬送部材対)によって前記用紙Pが搬送され、この搬送に伴って前記正逆転ローラ対3(第2の搬送部材対)が当該用紙Pに引っ張られて空転を開始し、当該空転が終了する前の予め設定された時間の経過後、前記正逆転ローラ対3が駆動されるので、前記第2折りローラ対4は用紙Pを折りながら撓みのない状態で負荷なく前記正逆転ローラ対3から前記用紙Pを引き抜くことができる。
7)前記正逆転ローラ対3(第2の搬送部材対)が回転駆動されたときの前記用紙Pの搬送速度は、前記第2折りローラ対4(第3の搬送部材対)の当該用紙Pの搬送速度と同等若しくはそれ以上の速度に設定されているので、前記用紙Pは前記正逆転ローラ対3と前記第2折りローラ対4との間で引っ張り合いが生じることがない。これにより、前記用紙Pに引っ張り合いが原因となる損傷が発生することがなくなる。
8)前記正逆転ローラ対3(第2の搬送部材対)は、駆動軸3a2と同心で回転する駆動部材3a4と、当該駆動部材3a4によって駆動される被駆動部3a3と、当該駆動部材3a4が空転する空転領域3aと、を含む駆動部本体3a1(駆動部)を備えているので、確実に前記(b)及び(c)の機能を発揮することができる。
9)前記正逆転ローラ対3(第2の搬送部材対)をそれぞれ駆動ローラとして構成したので、用紙Pのこしに負けて回転するおそれがなく、確実に前記(b)の機能を発揮することができる。
10)前記正逆転ローラ対3(第2の搬送部材対)はそれぞれ駆動ローラであり、前記正逆転ローラ対3の一方の駆動ローラの駆動部にはワンウェイクラッチ10が、他方の駆動ローラの駆動部には電磁クラッチ11が設けられているので、正逆転ローラ対3の基本機能である前記(a)ないし(c)の機能を確実に得ることができる。
11)前記1)ないし10)のいずれかの構成を備えた折り処理装置100(用紙処理装置)と画像形成装置200とを備えた画像形成システム1としたので、前記1)ないし10)に記載した効果を奏するシステムを提供することができる。
なお、前記実施形態における効果の説明では、本実施形態の各部について、特許請求の範囲における各構成要素をかっこ書きで示し、若しくは参照符号を付し、両者の対応関係を明確にした。
さらに、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施例は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。
1 画像形成システム
2 第1折りローラ対(第1の搬送部材対)
3 正逆転ローラ対(第2の搬送部材対)
3a 空転領域
3a1 駆動部本体
3a2 駆動軸
3a3 被駆動部
3a4 駆動部材
4 第2折りローラ対(第3の搬送部材対)
10 ワンウェイクラッチ
11 電磁クラッチ
100 折り処理装置
200 画像形成装置
P 用紙
Pt2 撓み
R1 第1搬送ローラ対(第4の搬送部材対)
R2 第1搬送ローラ
R3 第2搬送ローラ
R4 第3搬送ローラ
R5 第4搬送ローラ
R6 第2搬送ローラ対
特開2006−117383号公報 特開2007−277006号公報

Claims (13)

  1. シートを折る第1の搬送部材対と、
    前記第1の搬送部材対によって折られた前記シートを下流へ搬送する第2の搬送部材対と、
    前記第1の搬送部材対によって折られた前記シートの前記第1の搬送部材対と前記第2の搬送部材対の間の部分をさらに折る第3の搬送部材対と、
    前記第2の搬送部材対を駆動する駆動源と、を備え、
    前記第2の搬送部材対は、駆動ローラを有しており、
    前記駆動源の駆動力を前記駆動ローラに伝達する駆動伝達経路には複数の駆動伝達部材が設けられており、
    前記複数の駆動伝達部材のうち少なくとも1つの駆動伝達部材は、当該駆動伝達部材の内部に形成されている空間の一部であり、前記駆動源の駆動力を伝達せずに当該駆動ローラに対して空転させる空間としての空転領域を有する、
    ことを特徴とするシート処理装置。
  2. 請求項1に記載のシート処理装置において、
    前記空転領域は、前記駆動ローラが停止し、前記第3の搬送部材対が前記シートを前記下流に搬送する際に前記第2の搬送部材対と前記第3の搬送部材対の間に生じた前記シートの撓みを解消するに足るように、前記駆動伝達部材が前記駆動ローラに対して空転する回転範囲であることを特徴とするシート処理装置。
  3. 請求項1又は2に記載のシート処理装置において、
    前記空転領域を有する駆動伝達部材は、該駆動伝達部材を軸支する軸と、当該軸に設けられ当接部と、該当接部が前記駆動伝達部材の内部において空転する内部領域として形成されている被当接部を備えることを特徴とするシート処理装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のシート処理装置において、
    前記空転領域を有する駆動伝達部材は、ギヤであることを特徴とするシート処理装置。
  5. 請求項1ないし4のいずれか1項に記載のシート処理装置において、
    前記第2の搬送部材対は、それぞれ駆動ローラであることを特徴とするシート処理装置。
  6. 請求項5に記載のシート処理装置において、
    前記駆動伝達経路は、前記駆動ローラの一方に駆動力を伝達する第1駆動伝達経路と、前記駆動ローラの他方に駆動力を伝達する第2駆動伝達経路とから構成されており、
    前記空転領域を有する駆動伝達部材は、前記駆動力が前記第1駆動伝達経路と前記第2駆動伝達経路に分岐する箇所より前記駆動伝達経路の上流側に配置されていることを特徴とするシート処理装置。
  7. 請求項1ないし6のいずれか1項に記載のシート処理装置において、
    前記駆動ローラは、前記第1の搬送部材対によって折られた前記シートの折り目が前記第1の搬送部材対から前記第2の搬送部材対に向かう搬送方向において前記第2の搬送部材対を通過して所定位置に達したときに前記搬送方向への前記シートの駆動搬送を停止し、停止後であって、前記第3の搬送部材対によって前記シートが折られる前に、前記シートを前記搬送方向へ搬送する方向にはロックされ、当該シートを前記搬送方向と逆方向へ搬送するには回転可能となる状態で非駆動状態になっていることを特徴とするシート処理装置。
  8. 請求項7に記載のシート処理装置において、
    前記駆動ローラは、前記シートの駆動搬送の停止後であって前記第3の搬送部材対によって前記シートが折られる前に、前記シートを前記搬送方向と逆方向へ搬送する方向にはロックされ、当該シートを前記搬送方向へ搬送する方向には回転可能となる状態から、前記シートを前記搬送方向へ搬送する方向にはロックされ、当該シートを前記搬送方向と逆方向へ搬送する方向には回転可能となる状態になった状態で非駆動状態となることを特徴とするシート処理装置。
  9. 請求項7又は8に記載のシート処理装置において、
    前記シートを搬送する第4の搬送部材対と、
    前記第4の搬送部材対によって搬送されたシートを受け取り、後段に搬送する第5の搬送部材対と、をさらに備え、
    前記第4の搬送部材対と前記第5の搬送部材対によって前記シートを保持した状態で、前記第5の搬送部材対を逆方向に回転させ、前記シートの前記第4の搬送部材対と前記第5の搬送部材対の間の部分を前記第1の搬送部材対によって折ることを特徴とするシート処理装置。
  10. 請求項7ないし9のいずれか1項に記載のシート処理装置において、
    前記第3の搬送部材対によって前記シートを折る際には、前記第2の搬送部材対は停止状態であることを特徴とするシート処理装置。
  11. 請求項10に記載のシート処理装置において、
    前記第3の搬送部材対によって前記シートが搬送され、この搬送に伴って前記駆動ローラが当該シートに引っ張られて空転を開始し、当該空転が終了する前の予め設定された時間の経過後、前記駆動ローラは前記引っ張られる方向に回転駆動されることを特徴とするシート処理装置。
  12. 請求項11に記載のシート処理装置において、
    前記駆動ローラが回転駆動されたときの前記シートの搬送速度は、前記第3の搬送部材対の当該シートの搬送速度と同等若しくはそれ以上の速度に設定されていることを特徴とするシート処理装置。
  13. 請求項1ないし12のいずれか1項に記載のシート処理装置を備えたことを特徴とする画像形成システム。
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