JP2008184324A - シート折り装置及びこれを備えた後処理装置並びに画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】一対のロール間に折ブレードでシート束を進入させて折り合わせる際に、シート束に位置ズレ或いは皺、破損を招くことがなく仕上げ品位に優れたシート折り装置を提供する。
【解決手段】一対の折ロールのニップ位置に折ブレードでシート束を挿入する際に、この第１、第２の折ロールが挿入シートに従動して回転するようにロール駆動手段との間に係脱自在のクラッチ手段を設けた。従ってシート折り装置の構成は、シート束を所定の折位置に保持するガイド手段と、互いに圧接する第１、第２の折ロールと、上記ガイド手段に支持されたシート束を上記第１、第２の折ロールのニップ位置に向けて挿入する折ブレードと、この第１、第２の折ロールを回転駆動するロール駆動手段と、上記折ブレードを待機位置から上記折ロールのニップ位置に向けて移動するブレード駆動手段と、上記ロール駆動手段と上記ブレード駆動手段を制御する駆動制御手段とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンタなどの画像形成装置から搬出されたシートを所定の折り目位置で折り合わせるシート折り装置及びこれを備えた後処理装置に係わり、一対の折ロールで束状のシートを折り合わせる折り機構の改良に関する。

一般に、１枚若しくは複数枚に重ね合わせたシート（束）を所定の折れ線に沿って折り合わせる装置はシート折り装置として広く知られている。このような折り装置は単機能（スタンドアロン）装置として用いられている他、例えば画像形成装置の後処理装置にシート折りユニットとして組み込まれて使用されている。例えば複写機などの画像形成装置で画像形成されたシートを束状に部揃えして綴じ合わせ、このシート束を折り合わせて製本仕上げする装置などに用いられている。

そこでシートを所定の折り目で折り合わせるシート折り機構としては一対の互いに圧接したロール間にシートを折り目位置から進入させることによって折り合わせる機構が比較的簡単な構造として広く採用されている。例えば特許文献１には画像形成装置からのシートを束状に部揃えし、この部揃えトレイにステープル手段を配置してシート中央部を綴じ合わせる。この中綴じしたシート束をロール対の間にブレード（折り板）で挿入してこれをロールで繰り出す際に折り目位置で折り合わせる機構が開示されている。同公報には従前はブレードの進入速度とロールの回転周速度を特別な関係に配慮していないためシート折り時に破損する問題があり、これを解決するため同公報の発明は折ブレードの速度に対し折ロールの回転周速度を小さく設定することを提案している（同公報段落番号［００４７］参照）。
特開２００１−２３１７号公報（図６）

上述のように束状のシートを互いに圧接したロール対間に折ブレードで進入させる際に次の問題が生ずる。まず前掲特許文献１に指摘されているようにロール対の周速度が折ブレードの移動速度より速いときにはロール対と接する外側シートの方が折ブレードに接する内側シートより先にロール対に挟まれて送られる。従ってシート束がステープル綴じされているときには外側シートに皺、破損などのトラブルが発生する。またロール速度とブレード速度が同一であってもロール相互間の圧接力、シート間の摩擦力などのバラツキが生じ、或いは外部衝撃などでシート束に及ぼすロール対の搬送力と折ブレードの搬送力にバラツキが生じて上述と同様の皺、破損を招くことがある。

また、前掲特許文献１のように折ブレードの移動速度をロールの周速度より速く設定すると折ブレードでロール間に挿入したシート束、特に外側シートとロール対との間に速度差が生ずるためロール対とシート表面との間にスベリが発生する。このスベリによって印刷した画像インクが擦れて画像ブレを招く恐れがある。同特許文献１のものはこの画像擦れを防ぐことが出来ない問題が新たに発生する。特に例えばシート束の外側に位置する表紙シートに画像などを施す場合にはこの問題が仕上げ品質に大きな影響を及ぼす。

このようなシート折りの際の問題は装置を小型にするため折ロール径を小さくすると更に頻発し、またシート束の枚数が多くなると皺、破損などの折不良が多発することが知られている。例えば枚数の多いシート束を平坦な姿勢から折り目に沿って折ブレードで折曲げながらロール間に進入させるとロール対と最先に接する外側シート（表紙シートなど）が他のシートから離れて先にロール間に巻き込まれることが上述の問題を引き起こす原因となっている。

そこで本発明者はシート束を束折りする際の皺、破損、或いは画像擦れなどの問題は折ロールと折ブレードとの速度差に起因することを究明するに至り、同時に束状のシートを折ロールのニップ位置に挿入するときにはシートは折ブレードの移動速度に倣い、ニップ位置に達した後はロール対の周速度に倣うように構成することによってこれらの問題を解決することが出来るとの着想に至った。

従って本発明は一対のロール間に折ブレードでシート束を進入させて折り合わせる際に、シート束に位置ズレ或いは皺、破損を招くことがなく仕上げ品位に優れたシート折り装置の提供をその主な課題としている。
更に本発明は、画像形成装置から順次搬出されるシートを束状に集積して所定の折り目で折り合わせることが可能な後処理装置及び画像形成システムの提供をその課題としている。

上記課題を達成するため本発明はシート束を折り合わせる一対の折ロールのニップ位置に折ブレードでシート束を挿入する際に、この第１、第２の折ロールが挿入シートに従動して回転するようにロール駆動手段との間に係脱自在のクラッチ手段を設けたことを特徴とする。従ってシート折り装置の構成は、シート束を所定の折位置に保持するガイド手段と、上記折位置に配置された互いに圧接する第１、第２の折ロールと、上記ガイド手段に支持されたシート束を上記第１、第２の折ロールのニップ位置に向けて挿入する折ブレードと、この第１、第２の折ロールを回転駆動するロール駆動手段と、上記折ブレードを待機位置から上記折ロールのニップ位置に向けて移動するブレード駆動手段と、上記ロール駆動手段と上記ブレード駆動手段を制御する駆動制御手段とを備える。そして上記第１、第２の折ロールと上記ロール駆動手段とは係脱自在のクラッチ手段を介して連結し、上記駆動制御手段は、上記折ブレードでシート束を上記第１、第２の折ロールのニップ位置に挿入する際、この第１、第２の折ロールが挿入シートに従動して回転するように上記クラッチ手段を制御するように構成する。

また本発明に係わる後処理装置は、順次給送されるシートを束状に部揃えするシート集積手段と、このシート集積手段上又はその下流側に設定された所定の折位置と、この折位置にシート集積手段で集積されたシート束を折り畳むシート折り装置を設ける。そしてこのシート折り装置は上述の構成で構成する。

また本発明に係わる画像形成システムは、順次シート上に画像形成する画像形成装置と、この画像形成装置からのシートにステープル綴じ処理、スタンプ処理、パンチ処理などの後処理を施す後処理装置とから構成する。そしてこの後処理装置は上述の構成で構成する。

本発明は、互いに圧接した第１、第２の折ロールとその駆動手段との間に係脱自在のクラッチ手段を設け、折ブレードでロールニップ間にシート束を挿入する際には第１、第２の折ロールがシートに追随して従動回転するようにしたものであるから、折ブレードでニップ位置にシート束を挿入する際にシートが駆動回転するロールに巻き込まれることがなく折ブレード作用で正しい折り目位置でニップ位置に進入させることが出来る。従って折ブレードでシート束をニップ位置に挿入する際に折ロール側に位置するシートが先に巻き込まれることもなく、正しい折れ目位置で複数のシート束を折り込むことが出来る。

これと同時にシート束は折ブレードの移動速度に追随して回転する一対の折りロール間に折り込まれるため皺、破損、特にステープル綴じしたシート束が破損することがなく、仕上げ品位に富んだ折処理が可能となる。

また、折ブレードでシート束を第１、第２の折ロール間に折り込む際に折ロールの駆動手段を停止若しくは折ブレードの速度より遅い速度で回転することによってロール駆動手段がシート束の折り込みを妨害することがなく、正しい折り目位置で確実に折り合わせることが出来るなど本発明は顕著な効果を奏する。

以下図示の好適な実施の態様に基づいて本発明を詳述する。図１は本発明に係わる画像形成システムの全体構成を示し、図２は後処理装置の全体構成の説明図を、図３及び図４はシート折りユニットの詳細構成を示す説明図である。そこで図１に示す画像形成システムは画像形成装置Ａと後処理装置Ｂで構成され、後処理装置Ｂにはユニットとしてシート折り装置Ｃが組み込まれている。以下順次説明する。

［画像形成装置の構成］
図１に示す画像形成装置Ａは、給紙部１からシートを画像形成部２に送り、画像形成部２でシートに印刷した後、本体排紙口３からシートを搬出する。給紙部１は複数のサイズのシートが給紙カセット１ａ、１ｂに収納してあり、指定されたシートを１枚ずつ分離して画像形成部２に給送する。画像形成部２は例えば静電ドラム４と、その周囲に配置された印字ヘッド（レーザ発光器）５と現像器６と、転写チャージャ７と定着器８が配置され、静電ドラム４上にレーザ発光器５で静電潜像を形成し、これに現像器６でトナーを付着し、転写チャージャ７でシート上に画像を転写し、定着器８で加熱定着する。このように画像形成されたシートは本体排紙口３から順次搬出される。図示９は循環経路であり、定着器８から表面側に印刷したシートを、本体スイッチバック経路１０を介して表裏反転した後、再び画像形成部２に給送してシートの裏面側に印刷する両面印刷の経路である。このように両面印刷されたシートは本体スイッチバック経路１０で表裏反転された後、本体排紙口３から搬出される。

図示１１は画像読取装置であり、プラテン１２上にセットした原稿シートをスキャンユニット１３で走査し、図示しない光電変換素子で電気的に読み取る。この画像データは画像処理部で例えばデジタル処理された後、データ記憶部１４に転送され、前記レーザ発光器５に画像信号を送る。また、図示１５は原稿送り装置であり、スタッカ１６に収容した原稿シートをプラテン１２に給送するフィーダ装置である。

上記構成の画像形成装置Ａには図９に示す制御部（コントローラ）が設けられ、コントロールパネル１８から画像形成条件、例えばシートサイズ指定、カラー・モノクロ印刷指定、プリント部数指定、片面・両面印刷指定、拡大・縮小印刷指定などのプリントアウト条件が設定される。一方、画像形成装置Ａには上記スキャンユニット１３で読み取った画像データ或いは外部のネットワークから転送された画像データがデータ貯蔵部１７に蓄積され、このデータ貯蔵部１７から画像データはバッファメモリ１９に転送され、このバッファメモリ１９から順次レーザ発光器５にデータ信号が移送されるように構成されている。

上記コントロールパネル１８からは画像形成条件と同時に後処理条件も入力指定される。この後処理条件は例えば「プリントアウトモード」「ステープル綴じモード」「シート束折りモード」などが指定される。そして画像形成装置Ａは画像形成条件及び後処理条件に応じてシート上に画像形成する。画像形成条件として「片面印刷」、後処理条件として「プリントアウトモード」又は「ステープル綴じモード」が設定されると、画像形成部２で指定されたシート上に所定の画像を形成し、このシートを本体スイッチバック経路１０で表裏反転した後本体排紙口３に搬出する。

この画像形成の態様を図５に基づいて説明すると、画像形成装置Ａでは一連のシートを１ページからｎページ目に順次画像形成する。後述する後処理装置Ｂでは１ページ目からフェースダウンの状態で搬出されたシートを受け取り、「プリントアウトモード」のときには後処理装置Ｂに配置した第１排紙トレイ２１に順次積載収納し、「ステープル綴じモード」のときには後処理装置Ｂに配置された第２集積部２９に積載収納する。そしてこの排紙トレイ上に集積されたシートはジョブ終了信号で後述する端面綴じステープル装置３３で綴じ合わされ、第１排紙トレイ２１に収納される。

また、画像形成条件で両面印刷と２ｉｎ１印刷が指定され、後処理として「シート束折りモード」が設定されると、図５に示すように画像形成装置Ａでは最終ページがｎページのときには、最初のシートの表面側に（ｎ／２）ページ目の画像と（ｎ／２＋１）ページ目の画像を、その裏面側に（ｎ／２−１）ページ目の画像と（ｎ／２＋２）ページ目の画像を形成して本体排紙口３から搬出する。すると後述する後処理装置Ｂはこのシートをシート搬入経路Ｐ１から第１集積部３５にシートを収納する。次いで画像形成装置Ａは次のシートの表面に（ｎ／２−２）ページ目の画像と（ｎ／２＋３）ページ目の画像を印刷し、その裏面側に（ｎ／２−３）ページ目の画像と、（ｎ／２＋４）ページ目の画像を印刷して本体排紙口３から搬出する。すると後処理装置Ｂはこのシートを先のシートの上に積み重ね集積する。このように後処理装置Ｂの集積トレイ構造に適合した順序で画像形成装置Ａは画像形成する。このようなページ順序はデータ貯蔵部１７からバッファメモリ１９に画像データを転送する際に印刷順位を算出して印字ヘッド（レーザ発光器）５を制御する。

［後処理装置の構成］
上述の画像形成装置Ａに連結された後処理装置Ｂは、画像形成装置Ａの本体排紙口３から画像形成されたシートを受け入れ、（１）このシートを第１排紙トレイ２１に収容するか（前述の「プリントアウトモード」）（２）本体排紙口３からのシートを束状に部揃えしてステープル綴じした後、第１排紙トレイ２１に収納するか（前述の「ステープル綴じモード」）（３）本体排紙口３からのシートを束状に部揃えした後、冊子状に折り畳んで第２排紙トレイ２２に収納（前述の「シート束折りモード」）するように構成されている。

このため、後処理装置Ｂは図２に示すようにケーシング２０に上記第１排紙トレイ２１と第２排紙トレイ２２を備え、本体排紙口３に連なる搬入口２３を有するシート搬入経路Ｐ１が設けられている。このシート搬入経路Ｐ１はケーシング２０に略々水平方向の直線経路で構成されている。そしてこのシート搬入経路Ｐ１から分岐しシートを反転方向に移送する第１スイッチバック搬送路ＳＰ１と第２スイッチバック搬送路ＳＰ２が配置されている。そして第１スイッチバック搬送路ＳＰ１が経路下流側で、第２スイッチバック搬送路ＳＰ２が経路上流側でそれぞれシート搬入経路Ｐ１から分岐され、両スイッチバック搬送路ＳＰ１、ＳＰ２は互いに距離を隔て対置に配置されている。

このような経路構成でシート搬入経路Ｐ１には搬入ローラ２４と排紙ローラ２５が配置され、これらのローラは正逆転可能な駆動モータ（図示せず）に連結されている。またシート搬入経路Ｐ１には第２スイッチバック搬送路ＳＰ２にシートを案内する経路切換片２７が配置されソレノイドなどの作動手段に連結されている。更にシート搬入経路Ｐ１には第２スイッチバック搬送路ＳＰ２に至るシートを一時的に滞留保持するバッファガイド２６が設けられている。尚上記搬入口２３と搬入ローラ２４との間には画像形成装置Ａからのシートにスタンプ（捺印手段）、パンチ（穿孔手段）などの後処理を施す後処理ユニット２８が設けられている。

［第１スイッチバック搬送路ＳＰ１の構成］
上述したようにシート搬入経路Ｐ１の下流側（装置後端部）に配置された第１スイッチバック搬送路ＳＰ１は次のように構成されている。シート搬入経路Ｐ１にはその出口端に排紙ローラ２５と排紙口２５ａが設けられ、この排紙口２５ａと段差を隔てた下方に第２集積部２９が設けられている。この第２集積部２９は排紙口２５ａからのシートを積載支持するトレイ（以下「集積トレイ２９」という）で構成されている。この集積トレイ２９の上方には正逆転ローラ３０がトレイ上のシートと接する位置と離間した待機位置（図３鎖線位置）との間で昇降自在に配置されている。この正逆転ローラ３０には正逆転モータＭ２が連結され集積トレイ２９上にシートが進入する際は同図時計方向に回転し、シート後端がトレイ上に進入した後は反時計方向に回転するように制御される。従って上記集積トレイ２９上に第１スイッチバック搬送路ＳＰ１が構成されている。図示３１はキャタピラベルトであり、排紙ローラ２５と一端プーリ側が圧接され、プーリ軸３１ａを中心に先端プーリ側が集積トレイ２９に垂下するように揺動自在に軸支持されている。図示３０ｂは正逆転ローラ３０と係合する従動ローラであり、集積トレイ２９に設けられている。

以上の構成によって排紙口２５ａからのシートは集積トレイ２９上に進入し正逆転ローラ３０で第１排紙トレイ２１に向って移送され、シート後端が排紙口２５ａから集積トレイ２９上に進入した後は正逆転ローラ３０を逆回転（図示反時計方向）させると集積トレイ２９上のシートは排紙方向と逆方向に移送される。このときキャタピラベルト３１は正逆転ローラ３０と協働してシート後端を集積トレイ２９に沿ってスイッチバック搬送することとなる。

上記集積トレイ２９の排紙方向後端部には、シート後端を位置規制する後端規制部材３２とステープル装置３３が配置されている。図示のステープル装置３３は端面綴じステープラで構成され、集積トレイ上に集積されたシート束の後端縁の１個所若しくは複数個所にステープル綴じする。また上記後端規制部材３２はステープル綴じされたシート束を集積トレイ２９の下流側に配置された第１排紙トレイ２１に搬出する機能を兼用するため集積トレイ２９に沿って排紙方向に往復動自在に構成されている。図示の後端規制部材３２の搬出機構はシート束を把持するグリップ爪３２ａとシート後端を突き当て規制する後端規制面３２ｂを備え、装置フレームに設けたガイドレールに沿って図示左右方向に移動可能に構成されている。図示３４ａはこの後端規制部材３２を往復動する駆動アームであり、排紙モータＭ３に連結されている。

また上記集積トレイ２９にはトレイ上に集積されたシートの幅方向を整合するサイド整合板３４ｂが設けてあり、このサイド整合板３４ｂはセンター基準でシートを整合するように左右（図３前後）一対の整合板で構成されシート中央に接近及び離反するように構成され図示しない整合モータに連結されている。

上述のように構成された第１スイッチバック搬送路ＳＰ１は前記「ステープル綴じモード」のときには排紙口２５ａからのシートを集積トレイ２９上に部揃えし、このシート束をステープル装置（端面綴じステープラ）３３で後端縁の１個所又は複数個所をステープル綴じする。また前記「プリントアウトモード」のときには排紙口２５ａからのシートをスイッチバック搬送することなく、集積トレイ２９に沿って送られたシートを正逆転ローラ３０と従動ローラ３０ｂとの間で第１排紙トレイ２１に搬出する。このように図示のものはステープル綴じするシートを集積トレイ２９と第１排紙トレイ２１とでブリッジ支持することによって装置をコンパクトに構成することを特徴としている。

［第２スイッチバック搬送路の構成］
前記シート搬入経路Ｐ１から分岐された第２スイッチバック搬送路ＳＰ２の構成について説明する。この第２スイッチバック搬送路ＳＰ２は図３及び図４に示すように装置ケーシング２０に略々鉛直方向に配置され、経路入口に搬送ローラ３６が、経路出口に搬送ローラ３７が配置されている。また第２スイッチバック搬送路ＳＰ２の下流側にはこの搬送路から送られたシートを部揃えする第１集積部３５が設けられている。図示の第１集積部３５はシートを移送する搬送ガイド（集積ガイド手段）で構成されている（以下「集積ガイド３５」という）。この集積ガイド３５には中綴じステープル装置４０と折ロール手段４５が配置されている。以下順次これらの構成について説明する。

まず集積ガイド３５はシートの搬送をガイドするガイド部材で形成され、このガイド上にシートを積載収納するように構成されている。図示の集積ガイド３５は第２スイッチバック搬送路ＳＰ２に連なり、装置ケーシング２０の中央部に略々鉛直方向に配置されている。これによって装置を小型コンパクトに構成している。この集積ガイド３５は内部に最大サイズシートを収納する長さ形状に形成され、特に図示のものは後述する中綴じステープル装置４０と折ロール手段４５を配置する側に突出するように湾曲又は屈曲した形状に構成されている。

上記集積ガイド３５の搬送方向後端側には前述の第２スイッチバック搬送路ＳＰ２の出口端とオーバラップするスイッチバック進入路３５ａが連設されている。これは第２スイッチバック搬送路ＳＰ２の搬送ローラ３７から送られる搬入（後続）シートの先端とこの集積ガイド３５に支持されている積載済（先行）シートの後端をオーバラップさせることによって集積するシートのページ順位を確保するためである。また集積ガイド３５にはシート先端を規制する先端規制部材３８がガイド下流側に配置してあり、この先端規制部材３８は集積ガイド３５に沿って移動可能にガイドレールなどに支持され、シフト手段（図示せず）で図示Ｓｈ１とＳｈ２とＳｈ３との間で位置移動するように構成されている。

そして先端規制部材３８を図示位置Ｓｈ３に位置させると集積ガイド３５に支持されたシート（束）の後端はスイッチバック進入路３５ａに進入し、この状態で第２スイッチバック搬送路ＳＰ２から送られる後続シートは確実に集積済みシートの上方に積み重ねられることとなる。また先端規制部材３８を図示位置Ｓｈ２に位置させると後述する中綴じステープル装置４０の綴じ位置Ｘに集積ガイド３５に支持されたシート（束）の中央を位置決めする。同様に先端規制部材３８を図示位置Ｓｈ１に位置させるとステープル綴じされ、集積ガイド３５に支持されたシート束の中央を後述する折ロール手段の折位置Ｙに位置決めするようになっている。従って図示位置Ｓｈ１、Ｓｈ２、Ｓｈ３はシートサイズ（搬送方向長さ）に応じてそれぞれ最適の位置に設定されている。

上記集積ガイド３５にはシート搬送方向下流側にシート側縁整合部材３９が配置されている。このシート側縁整合部材３９は、集積ガイド３５に搬入され先端規制部材３８に支持されたシートの幅方向位置を基準に合わせるように整合する。つまりシート先端規制部材３８が前記Ｓｈ３の位置に位置しシート全体が集積ガイド３５に支持された状態でこのシート側縁整合部材３９で幅寄せ整合する。図示の装置はシートをセンター基準で幅寄せ整合する関係でシート側縁整合部材３９は左右一対の整合板で構成され、この一対の整合板がシートセンタを基準に等距離することによってガイドに支持されたシート束を幅寄せ整合する。このためシート側縁整合部材３９には図示しない整合モータに連結されている。

［中綴じステープル装置の構成］
上述の集積ガイド３５に沿って上流側に綴じ位置Ｘ、下流側に折位置Ｙが設定され、綴じ位置Ｘには中綴じステープル装置４０が配置されている。このステープル装置はドライバユニット４０Ａとアンビルユニット４０Ｂで構成され、それぞれのユニットは集積ガイド３５を挟んで対向する位置に分離して構成されている。ドライバユニット４０Ａには針カートリッジが装着され、このカートリッジには帯状に連結された針が内蔵されている。そして上方の上死点と下方の下死点との間で上下動するドライバー部材によって先端の針をフォーマ部材でコの字状に折曲げ、次いでこの針をシート束に刺入するように構成されている。従ってドライバユニット４０ＡにはドライブモータＭとドライバユニットを上下動する駆動アームとこのアームを駆動する駆動カムなどが備えられている。

一方アンビルユニット４０Ｂはシート束に刺入されたステープル針の先端を折り曲げる折曲溝（不図示）が設けられている。このように構成された中綴じステープル装置４０はドライバユニット４０Ａとアンビルユニット４０Ｂが分離して互いに対向するように構成され、両者の間をシート束が通過できるようになっている。従ってシート束の中央部、その他任意の位置をステープル綴じすることが可能となる。

［折ロール手段の構成］
上述の中綴じステープル装置４０の下流側に配置された折位置Ｙにはシート束を折り合わせる折ロール手段４５とこの折ロール手段４５のニップ位置ＮＰ（図６（ａ）参照）にシート束を挿入する折ブレード４６が備えられている。折ロール手段４５は図６（ａ）及び（ｂ）に示すように互いに圧接したロール４５ａ、４５ｂで構成され、各ロールは略々最大シートの幅長さに形成されている。この一対のロール４５ａ、４５ｂは互いに圧接するように回転軸４５ａｘ、４５ｂｘを装置フレームの長溝に嵌合され、圧縮スプリング４５ａＳ、４５ｂＳで圧接方向に付勢されている。尚このロール４５ａ、４５ｂは少なくとも一方が圧接方向に移動可能に軸支持され、その一方に付勢スプリングを掛け渡す構造であっても良い。

上記一対のロール４５ａ、４５ｂはゴムローラなどの比較的摩擦係数の大きい材料で形成されている。これはゴムなどの軟質材によってシートを折曲げながら回転方向に移送する為であり、ゴム質材をライニング加工することによって形成しても良い。この折ロール手段４５は図６（ｂ）に示すような凹凸形状に形成されシート値幅方向にギャップ４５ｇが形成してある。このギャップ４５ｇは後述する折ブレード４６の凹凸と一致するように配置してあり、折ブレード先端がロールニップ間に進入し易いように配慮してある。同時にこのギャップ４５ｇはシート束を綴じ合わせるステープル綴じ個所と一致する幅位置に配置してある。つまり一対の互いに圧接したロール４５ａ、４５ｂにはシート幅方向に間隙（ギャップ４５ｇ）を有する凹凸形状に形成され、この間隙にシートのステープル綴じ個所と、同様に凹凸形状に形成した折ブレード４６の刃先が進入するようになっている。

上記ロール４５ａ、４５ｂはそれぞれがロール駆動手段ＲＭに連結されている。図示のロール駆動手段ＲＭは、図７（ａ）に示すようにロール駆動モータＭ６と伝動機構（伝動手段）４７Ｖとで構成されている。図示の伝動手段４７Ｖはロール駆動モータＭ６の回転を減速して伝動軸４７Ｘに伝達する伝動ベルトで構成されている。この伝動軸４７Ｘと第１の折ロール４５ａの回転軸４５ａｘとの間にクラッチ手段４５ｃが配置してある。また同様に第２の折ロール４５ｂの回転軸４５ｂｘとの間にもクラッチ手段４５ｃが配置してある。このクラッチ手段４５ｃは電磁クラッチ、一方向クラッチ（ワンウェイクラッチ）、スベリ摩擦クラッチ（バネクラッチ）などでロール駆動モータＭ６の駆動回転を第１の折ロール４５ａ及び第２の折ロール４５ｂにＯＮ、ＯＦＦ出来るように構成する。

図示のクラッチ手段４５ｃはワンウェイクラッチで構成され、前記伝動軸４７Ｘと伝動カラー４７Ｚとの間に伝動軸４７Ｘの回転を伝動カラー４７Ｚに一方向のみ伝達するように構成されている。そしてこの伝動カラー４７Ｚに第１の折ロール４５ａが歯車連結され、第２の折ロール４５ｂはベルト連結されている。このようにロール駆動モータＭ６にクラッチ手段４５ｃを介して連結された第１、第２の折ロール４５ａ、４５ｂにはロール駆動モータＭ６の回転の一方向のみが伝達され、同時にロールはシート繰り出し方向に自由回転可能に構成されている。

上述の一対のロール４５ａ、４５ｂは前記集積ガイド３５の湾曲又は屈曲した突出側に位置し、集積ガイド３５に支持されたシート束に対して図８（ａ）に示す距離ｈを隔てた位置に配置されている。つまり集積ガイド３５に支持されたシート（束）とロール表面が接することのない位置に距離ｈを隔てて配置されている。そしてシート束を挟んで対向する位置にナイフエッジを有する折ブレード４６が設けられている。この折ブレード４６は図８（ａ）の待機位置から同図（ｃ）のニップ位置との間で往復動可能に装置フレームに支持されている。折ブレード４６にはブレード駆動手段ＢＭが連結されている。そして折ブレード４６は集積ガイド３５に支持されたシート束から退避した待機位置から折ロール手段４５の圧接間のニップ位置との間を駆動モータで往復動するように構成されている。この折ブレード４６は金属などの比較的摩擦係数の小さい材料で板状に形成され、その形状は図７（ｂ）に示すように先端は凹凸面に形成されている。このブレード先端は前述したように折ロール手段４５のキャップ４５ｇに進入する形状に形成されている。

そこで図示のものは一対のロール４５ａ、４５ｂとシートとの間の摩擦係数ν１、シート相互間の摩擦係数ν２、シートと折ブレード４６との間の摩擦係数ν３との関係は「ν１＞ν２＞ν３」の関係に設定してある。従って図８（ｃ）に示すシート束を折ブレード４６で第１の折ロール４５ａと第２の折ロール４５ｂとの間に挿入した状態では両ロール４５ａ、４５ｂに作用する圧接力がロール対とシート束と折ブレードに等しい力としてそれぞれに及ぶ。このとき摩擦係数が上記の関係に設定されているから、シート束はスムーズに繰り出し方向（同図左側）に送り出されることとなる。

次に折ブレード４６のブレード駆動手段ＢＭの構成について説明すると、図７（ｂ）に示すように、前記折ブレード４６は装置フレームにガイドレール４６ｇでシート折り方向に移動自在に支持されている。そしてこの折ブレード４６は前記集積ガイド３５に支持されたシートから退避した待機位置と前記折ロール手段４５のニップ位置ＮＰとの間で往復動可能に支持されている。この折ブレード４６を往復動するブレード駆動手段ＢＭはブレード駆動モータＭ７と、その回転を伝動する伝動手段４６Ｖ、図示のものは伝動ベルトで伝動回転軸４６Ｘに伝動している。この伝動回転軸４６Ｘには伝動ピニオン４６Ｐが設けられ、折ブレード４６に一体的に取り付けたラック歯車４６Ｌと歯合されている。

従ってブレード駆動モータＭ７を正逆回転すると折ブレード４６はガイドレール４６ｇに沿って待機位置とニップ位置ＮＰとの間を往復動することとなる。この折ブレード４６はシート幅方向にナイフエッジを有する板状部材で構成され、その先端は図示のように凹凸形状に形成されている。

次に上記構成の折ロール手段４５及び折ブレード４６によるシート折り状態を図８（ａ）乃至（ｄ）に基づいて説明する。まず前記集積ガイド３５に束状に支持されたシート束は同図（ａ）の状態で先端規制部材３８に係止され、その折り目位置をステープル綴じされた状態で折位置Ｙに位置決めされる。このシート束のセット終了信号を得て、駆動制御手段（後述のシート折り動作制御部；以下同様）６４ｄは、前記クラッチ手段４５ｃをＯＦＦする。図示のワンウェイクラッチの構成にあってはロール駆動モータＭ６を停止するか、又は駆動モータＭ６を折ブレード４６の移動速度より低速で回転する。これは後述するように折ブレード４６でニップ位置ＮＰに挿入するシート束によって第１、第２の折ロール４５ａ、４５ｂが従動回転する条件を作る為である。

そこで駆動制御手段６４ｄは折ブレード４６を待機位置からニップ位置ＮＰに向かって所定速度で移動する。この移動速度ＶＢに対し折ロール手段４５の回転周速度ＶＲはゼロ又はＶＢ＞ＶＲに設定されている（図６（ａ）参照）。そこで図８（ｂ）の状態にシート束は折り目位置を折ブレード４６によって屈曲されロール間に挿入される。このとき第１、第２の折ロール４５ａ、４５ｂは折ブレード４６によって移動するシートに連なって従動回転する。そして駆動制御手段６４ｄはシート束が所定のニップ位置に到達する見込み時間の後、ブレード駆動モータＭ７を停止し、折ブレード４６を同図（ｃ）の位置で静止させる。これと前後して駆動制御手段６４ｄはクラッチ手段４５ｃをＯＮ状態に切換えて第１、第２の折ロール４５ａ、４５ｂを駆動回転する。するとシート束は繰り出し方向（同図左側）に送り出される。その後、駆動制御手段６４ｄは同図（ｄ）の状態に折ロール手段４５によるシート束の繰り出しと並行してニップ位置に位置する折ブレード４６を待機位置に向けて移動復帰させる。

このように折り合わされたシート束は、まず一対の折ロール４５ａ、４５ｂ間に喰え込まれる際に、ロール表面と接するシートが回転するロールによってロール間に引き込まれることがない。つまり折ロール手段４５は挿入される（押し込まれる）シートに追随（従動）して回転するため、ロールと接するシートのみが先に巻き込まれることがない。またこの挿入されるシートに折ロール手段４５が追随して従動回転するため、ロール表面とこれと接するシートが擦れることがなく、画像擦れを招くことがない。

［制御構成の説明］
上述した画像形成システムの制御構成を図９のブロック図に従って説明する。図１に示す画像形成システムは画像形成装置Ａの制御部（以下「本体制御部」という）５０と後処理装置Ｂの制御部（以下「後処理制御部」という）６０を備えている。本体制御部５０は画像形成制御部５１と給紙制御部５２と入力部５３を備えている。そしてこの入力部５３に設けられたコントロールパネル１８から「画像形成モード」「後処理モード」の設定を行う。画像形成モードは前述したように、プリントアウト部数、シートサイズ、カラー・モノクロ印刷、拡大・縮小印刷、両面・片面印刷、その他の画像形成条件を設定する。そして本体制御部５０はこの設定された画像形成条件に応じて画像形成制御部５１及び給紙制御部５２を制御し、所定のシートに画像形成した後、本体排紙口３からシートを順次搬出する。

これと同時にコントロールパネル１８からの入力で後処理モードが設定される。この後処理モードは、例えば「プリントアウトモード」「ステープル綴じ仕上げモード」「シート束折り仕上げモード」等に設定される。そこで本体制御部５０は後処理制御部６０に後処理の仕上げモードとシート枚数、部数情報と綴じモード（１個所止綴じか２個所以上複数綴じか）情報を転送する。これと同時に本体制御部５０は画像形成の終了毎にジョブ終了信号を後処理制御部６０に転送する。

後処理制御部６０は、指定された仕上げモードに応じて後処理装置Ｂを動作させる制御ＣＰＵ６１と、動作プログラムを記憶したＲＯＭ６２と、制御データを記憶するＲＡＭ６３を備えている。そしてこの制御ＣＰＵ６１は、搬入口２３に送られたシートの搬送を実行するシート搬送制御部６４ａと、シートの集積動作を実行するシート集積動作制御部６４ｂと、シート綴じ処理を実行するシート綴じ動作制御部６４ｃと、シートの束折り動作を実行するシート折り動作制御部（駆動制御手段）６４ｄを備えている。

上記シート搬送制御部６４ａは前述のシート搬入経路Ｐの搬送ローラ２４、排紙ローラ２５の駆動モータＭ１の制御回路に連結され、またこの経路に配置されたシートセンサからの検知信号を受信するように構成されている。また、上記シート集積動作制御部６４ｂは、第２集積部（集積トレイ）２９にシートを集積するために前記正逆転ローラ３０の正逆転モータＭ２、後端規制部材３２の排紙モータＭ３の駆動回路に結線されている。更に上記シート綴じ動作制御部６４ｃは、第２集積部２９の端面綴じステープル装置３３と第１集積部（集積ガイド）３５の中綴じステープル装置４０に内蔵された駆動モータの駆動回路に結線されている。

上記シート折り動作制御部６４ｄは、前記第１、第２の折ロール４５ａ、４５ｂを駆動回転するロール駆動モータＭ６の駆動回路と、前記クラッチ手段４５ｃの駆動回路に結線されている。またこのシート折り動作制御部６４ｄは前述の第２スイッチバック搬送路ＳＰ２の搬送ローラ３６、３７及び集積ガイド３５の先端規制手段３８を所定位置に移動制御するシフト手段の制御回路に結線され、これらの経路に配置したシートセンサから検知信号を受信するように結線されている。

上述のように構成された制御部は後処理装置Ｂに次の処理動作を実行させる。
「プリントアウトモード」
このモードでは画像形成装置Ａは一連の文書を例えば第１ページから画像形成し、本体排紙口３から順次フェースダウンで搬出する。そこで後処理装置Ｂはシート搬入経路Ｐ１のバッファガイド２６を図３上方に退避させ、経路切換片２７を図３実線の状態に移動する。これによりシート搬入経路Ｐ１に送られたシートは排紙ローラ２５に導かれる。そこで排紙口２５ａでシート先端を検出した信号でシート先端が集積トレイ２９の正逆転ローラ３０に到達する見込み時間の後、シート搬送制御部６４ａは正逆転ローラ３０を上方待機位置からトレイ上に降下し、この正逆転ローラ３０を図３時計方向に回転する。すると集積トレイ２９上に進入したシートはこの正逆転ローラ３０で第１排紙トレイ２１に向けて搬出され、このトレイ上に収納される。このように順次後続するシートを第１排紙トレイ２１に搬出し、このトレイ上に堆積収納する。

従ってこのプリントアウトモードでは画像形成装置Ａで画像形成されたシートは後処理装置Ｂのシート搬入経路Ｐ１を経て、第１排紙トレイ２１に収容され、例えばフェースダウンの姿勢で１ページから順次ｎページの順に上方に積載収納されることとなる。このモードでは前述の第１スイッチバック搬送路ＳＰ１と第２スイッチバック搬送路ＳＰ２にはシートは導かれない。

「ステープル綴じ仕上げモード」
このモードでは画像形成装置Ａは前述のモードと同様に一連の文書を第１ページからｎページの順に画像形成し、フェースダウンの状態で本体排紙口３から搬出する。そこで後処理装置Ｂは先のモードと同様にシート搬入経路Ｐ１のバッファガイド２６を図３上方に退避させ、経路切換片２７を図３実線の状態に移動する。これによりシート搬入経路Ｐ１に送られたシートは排紙ローラ２５に導かれる。そこで排紙口２５ａでシート先端を検出した信号でシート先端が集積トレイ２９の正逆転ローラ３０に到達する見込み時間の後、シート搬送制御部６４ａは正逆転ローラ３０を上方待機位置からトレイ上に降下し、この正逆転ローラ３０を図３時計方向に回転する。次いでシート搬送制御部６４ａはシート後端が集積トレイ２９上に搬入した見込み時間の後、正逆転ローラ３０を図３反時計方向に回転駆動する。すると排紙口２５ａから進入したシートは第１スイッチバック搬送路ＳＰ１に沿って集積トレイ２９上にスイッチバック搬送される。このシート搬送を繰り返すことによって集積トレイ２９に一連のシートがフェースダウンの状態で束状に集積される。

尚上述の集積トレイ２９上へのシートの集積の都度、制御ＣＰＵ６１はサイド整合板３４ｂを動作させ、集積するシートの幅方向位置を整合させる。次いで制御ＣＰＵ６１は画像形成装置Ａからのジョブ終了信号で端面綴じステープル装置３３を動作させ集積トレイ２９上に集積されたシート束の後端縁を綴じ合わせる。このステープル動作の後、制御ＣＰＵ６１は束搬出手段を兼用する後端規制部材３２を図３実線位置から同鎖線位置に移動する。するとステープル綴じされたシート束は第１排紙トレイ２１条に搬出収納される。これによって画像形成装置Ａで画像形成した一連のシートをステープル綴じして第１排紙トレイ２１に収納することとなる。

「シート束折り仕上げモード」
このモードでは画像形成装置Ａは例えば図５に従って説明した順序でシート上に画像形成し、後処理装置Ｂで冊子状に仕上げる。この為後処理装置Ｂはシート搬入経路Ｐ１のバッファガイド２６を図３上方に退避させ、経路切換片２７を図３実線の状態に移動する。これによりシート搬入経路Ｐ１に送られたシートは排紙ローラ２５に導かれる。そこで制御ＣＰＵ６１はシートセンサＳ１でシート後端を検出した信号を基準にシート後端が経路切換片２７を通過したタイミングで排紙ローラ２５を停止し、同時に経路切換片２７を図３破線位置に移動する。そして排紙ローラ２５を逆転（図３反時計方向）させる。するとシート搬入経路Ｐ１に進入したシートは搬送方向を反転され、経路切換片２７から第２スイッチバック搬送路ＳＰ２に導かれる。そしてこの搬送路に配置された搬送ローラ３６、３７で集積ガイド３５に案内される。

第２スイッチバック搬送路ＳＰ２から集積ガイド３５にシートが搬入されるタイミングで制御ＣＰＵ６１は先端規制部材３８を最下端のＳｈ１位置に移動する。するとシートはその全体が集積ガイド３５に支持される。この状態で制御ＣＰＵ６１は前述のシート側縁整合部材３９を動作させシートを幅寄せ整合する。（尚この幅寄せ整合は最初のシートでは動作させなくても良く、またシート進入の都度動作させなくても良い）。次いで制御ＣＰＵ６１は先端規制部材３８をシート後端が前述のスイッチバック進入路３５ａに進入する位置Ｓｈ３に移動する。すると集積ガイド３５に支持されたシート後端はスイッチバック進入路３５ａに後退する。この状態で後続するシートを第２スイッチバック搬送路ＳＰ２から集積ガイド３５上に送り、先行シートの上に後続シートを積み重ねる。そしてこの後続シートの搬入に合わせて先端規制部材３８をＳｈ３位置からＳｈ１位置に移動する。

次いで先と同様にシート側縁整合部材３９を動作させて搬入されたシートと集積ガイド３５上に支持されたシートを幅寄せ整合する。このような動作を繰り返すことによって画像形成装置Ａで画像形成されたシートは第２スイッチバック搬送路ＳＰ２を経て集積ガイド３５上に部揃えされる。そこで制御ＣＰＵ６１はジョブ終了信号を受けると先端規制部材３８を前記位置Ｓｈ２に移動し、シート中央を綴じ位置Ｘに位置決めセットする。

そこで制御ＣＰＵ６１は中綴じステープル装置４０を動作させ、シート中央の１個所又は複数個所をステープル綴じする。この動作の完了信号で制御ＣＰＵ６１は先端規制部材３８を前記位置Ｓｈ１に移動し、シート中央を折位置Ｙに位置決めセットする。そこで前述した図８（ａ）乃至（ｄ）に示すシーケンスでシート束に折り処理を施し、このシート束を第２排紙トレイ２２に搬出する。

尚、本発明にあって中綴じステープル装置４０は前述の集積ガイド３５上の綴じ位置Ｘに配置する場合を示したが、シートの処理経路を集積ガイド、綴じ位置、折位置の順に配置し、集積ガイド手段、次いでステープル装置、その下流側にシート折り手段を配置する構成であっても良い。更にこの中綴じステープル装置４０で綴じ処理することなくシート束を折り合わせて第２排紙トレイ２２に搬出することも可能である。

本発明に係わる画像形成システムの全体説明図。 本発明に係わるシート折り装置を備えた後処理装置の全体説明図。 図２の後処理装置の一部を示す詳細説明図。 図２の後処理装置に組み込まれたシート折り装置の詳細説明図。 図１の装置における画像形成順序を示す説明図。 図４の折ロール手段の説明図であり、（ａ）は断面構造、（ｂ）はシート幅方向平面の説明図。 （ａ）は折ロール手段の駆動機構の説明図、（ｂ）は折ブレードの駆動機構の説明図、（ｃ）はワンウェイクラッチの構造説明図。 図２の装置に於けるシート束折り動作の説明図であり、（ａ）はシート束を折位置に位置決めセットした状態図、（ｂ）はシート束の折り動作の初期状態図、（ｃ）はシート束を折ロール手段のニップ位置に挿入した状態図、（ｄ）はシート束を折ロール手段で折り合わせる搬出状態図。 図１のシステムに於ける制御構成の説明図。

符号の説明

Ａ 画像形成装置
Ｂ 後処理装置
Ｐ１ シート搬入経路
ＳＰ１ 第１スイッチバック搬送路
ＳＰ２ 第２スイッチバック搬送路
２１ 第１排紙トレイ
２２ 第２排紙トレイ
２３ 搬入口
２４ 搬入ローラ
２５ 排紙ローラ
２５ａ 排紙口
２６ バッファガイド
２７ 経路切換片
２８ 後処理ユニット
２９ 第２集積部（集積トレイ）
３０ 正逆転ローラ
３１ キャタピラベルト
３２ 後端規制部材
３３ ステープル装置
３４ サイド整合板
３５ 第１集積部（集積ガイド）
３６ 搬送ローラ
３７ 搬送ローラ
３８ 先端規制部材
４０ 中綴じステープル装置
４５ 折ロール手段
４５ａ 第１の折ロール
４５ａｘ 回転軸
４５ｂ 第２の折ロール
４５ｂｘ 回転軸
４５ｇ ギャップ
４５ｃ クラッチ手段
４６ 折ブレード
６４ｄ 駆動制御手段
ＲＭ ロール駆動手段
ＢＭ ブレード駆動手段
Ｘ 綴じ位置
Ｙ 折位置

Claims (9)

1. シート束を所定の折位置に保持するガイド手段と、
   上記折位置に配置された互いに圧接する第１、第２の折ロールと、
   上記ガイド手段に支持されたシート束を上記第１、第２の折ロールのニップ位置に向けて挿入する折ブレードと、
   上記第１、第２の折ロールを回転駆動するロール駆動手段と、
   上記折ブレードを待機位置から上記折ロールのニップ位置に向けて移動するブレード駆動手段と、
   上記ロール駆動手段と上記ブレード駆動手段を制御する駆動制御手段と、を備え、
   上記第１、第２の折ロールと上記ロール駆動手段とは係脱自在のクラッチ手段を介して連結され、
   上記駆動制御手段は、上記折ブレードでシート束を上記第１、第２の折ロールのニップ位置に挿入する際、この第１、第２の折ロールが挿入シートに従動して回転するように上記クラッチ手段を制御することを特徴とするシート折り装置。
2. 前記駆動制御手段は、前記第１、第２の折ロールを前記折ブレードで進入するシートに従動して回転した後、この折ブレードをニップ位置に静止した状態で上記第１、第２の折ロールを折り方向に駆動回転するように前記クラッチ手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のシート折り装置。
3. 前記第１、第２の折ロールは互いに所定圧力で圧接され、この第１、第２の折ロールとシートとの摩擦計数は、シート相互間の摩擦係数より大きく、
   前記折ブレードとシートとの摩擦係数は、シート相互間の摩擦係数より小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート折り装置。
4. 前記ロール駆動手段は、駆動モータと、この駆動モータの回転力を前記第１及び第２の折ロールに伝達する一方向回転クラッチとで構成され、
   前記駆動制御手段は、前記折ブレードを待機位置からニップ位置に移動する際に上記駆動モータを停止することを特徴とする請求項１乃至３の何れかの項に記載のシート折り装置。
5. 前記ロール駆動手段は、ロール駆動モータと、このロール駆動モータの回転力を前記第１及び第２の折ロールに伝達する一方向回転クラッチを有する伝動手段とで構成され、
   前記ブレード駆動手段は、ブレード駆動モータと、このブレード駆動モータの回転力を往復直線動に運動変換して前記折ブレードに伝達する伝動手段とで構成され、
   前記駆動制御手段は前記折ブレードを待機位置からニップ位置に移動する際に、
   上記ロール駆動モータの回転を上記第１、第２の折ロールが前記折ブレードの移動速度より遅い周速度で回転するように上記ロール駆動モータとブレード駆動モータを制御し、
   （１）上記折ブレードの移動速度と上記折ロールの周速度の速度差によって第１、第２の折ロールが上記折ブレードによって移動するシート束に従動して回転し、
   （２）次いで上記折ブレードを静止して上記折ロールの回転でシート束を折り方向に移送するように制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れかの項に記載のシート折り装置。
6. 画像形成装置から搬出されるシートを部揃えして後処理する後処理装置であって、
   順次給送されるシートを束状に部揃えするシート集積手段と、
   上記シート集積手段上又はその下流側に設定された所定の折位置と、
   上記折位置に配置され上記シート集積手段で集積されたシート束を折り畳むシート折り装置とを備え、
   上記シート折り装置は請求項１乃至５の何れかの項に記載の構成を有していることを特徴とする後処理装置。
7. 前記シート集積手段又はその下流側には前記折位置に至るシート束を綴じ合わせるステープル手段が配置されていることを特徴とする請求項６に記載の後処理装置。
8. 請求項６に記載の後処理装置であって、
   前記シート集積手段と異なる位置に配置され順次給送されるシートを束状に部揃えする第２のシート集積手段と、
   前記シート集積手段又はその下流側に配置され前記折位置に至るシート束の中央を綴じ合わせる中綴じステープル手段と、
   上記第２のシート集積手段に集積されたシート束の端縁を綴じ合わせる端面綴じステープル手段と、
   を有していることを特徴とする後処理装置。
9. 順次シート上に画像形成する画像形成装置と、
   上記画像形成装置からのシートにステープル綴じ処理、スタンプ処理、パンチ処理などの後処理を施す後処理装置とから構成され、
   上記後処理装置は請求項６乃至８の何れかの項に記載の構成を備えていることを特徴とする画像形成システム。

Images