JP3918458B2 - Paper post-processing method, paper post-processing apparatus, and image forming apparatus - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を有する複合機等の画像形成装置から画像形成後に排出される用紙を順次、用紙後処理装置内に取り込み、この用紙に綴じ処理や折り処理等の後処理を行い、排紙部に排出する機能を有する用紙後処理装置、用紙後処理方法、及び該用紙後処理装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置より排紙される画像記録済の複数枚の用紙を、コピー部数ごとに丁合してステイプル手段により綴じ合わせる装置としてフィニッシャと呼ばれる用紙後処理装置が利用される。
【０００３】
この用紙後処理装置は、複写機やプリンタ等の画像形成装置本体と機能が接続されていて、コピーまたはプリントプロセスのシーケンス作動に対応して駆動する。
【０００４】
従って画像形成プロセスを高速で処理することの可能な画像形成装置に対しては、その処理速度に追従して機能を果すことの出来る高速処理の可能な用紙後処理装置が必要とされる。
【０００５】
このような用紙後処理装置に関しては、すでに特開昭６０−１４２３５９号、同６０−１５８４６３号、同６２−２３９１６９号さらに特開昭６２−２８８００２号、同６３−２６７６６７号、特開平２−２７６６９１号、特開平８−３１９０５４号、特公平５−４１９９１号の各公報に開示されている。
【０００６】
特開昭６０−１８３４５９号公報の製本装置は、表紙供給装置を有し、複写紙群と表紙とを重ね合わせた後、穴開け又はステイプル綴じ等の製本仕上げ作業を行うものである。
【０００７】
特開平６−７２０６４号、同７−１８７４７９号、同８−１９２９５１号各公報は、中綴じ処理機能を有する用紙後処理装置である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の用紙後処理装置には、以下の課題がある。
【０００９】
用紙束の搬送方向の中央部を押圧して中折りする中折りローラ対と、前記中折りローラ対の挟持位置に向けて移動しながら用紙束の折り目部を突き出す中折り板部材とから成る用紙束折り手段においては、前記中折り板部材の先端部を前進させて、常時回転している中折りローラ対の挟持位置に、用紙束の折り目部を突き出して挟持させることにより用紙束を中折り処理していた。
【００１０】
しかし、駆動回転している中折りローラ対の挟持位置を通過した後の用紙束の折り目部は、用紙の残留応力により拡がる傾向にあり、中折りされた用紙束が膨らみ分厚い形状になる。特に、用紙枚数の多い用紙束においては、用紙束の膨らみが顕著であり、用紙束の仕上がり外観品質が低下する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
中折り処理における上記の課題は下記の方法、及び装置により解決される。
【００１２】
（１） 用紙積載台上に搬送された用紙束の搬送方向中央部を、用紙突き出し手段により押圧しつつ中折りローラ対の挟持位置に押し込み、前記用紙束を中折り処理する用紙後処理方法において、前記用紙突き出し手段の駆動により前記中折りローラ対の挟持位置に前記用紙束の搬送方向中央部を押し込み、前記中折りローラ対の挟持位置において中折り部を形成し、挟持位置を越えた所定位置に達した時点で、用紙突き出し手段の中折り板部材を引き抜き、前記用紙束を前記中折りローラ対に挟持させた状態に所定時間保持した後、前記中折りローラ対を駆動回転させ、前記用紙束を排出させることを特徴とする用紙後処理方法。
【００１３】
（２） 用紙積載台上に搬送された用紙束の搬送方向中央部を、用紙突き出し手段により押圧しつつ中折りローラ対の挟持位置に押し込み、前記用紙束を中折り処理する用紙後処理装置において、前記用紙突き出し手段の中折り板部材を駆動させる第１駆動手段と、前記中折りローラ対を駆動回転させる第２駆動手段と、前記第１駆動手段と前記第２駆動手段の駆動を制御する制御手段と、を有し、前記用紙束の中折り部が前記中折りローラ対の挟持位置を越えた後、前記中折り板部材を引き抜いた時点から所定時間、前記用紙束の中折り部近傍を前記中折りローラ対に挟持させた状態に保持した後、前記中折りローラ対を駆動回転させ、前記用紙束を排出させることを特徴とする用紙後処理装置。
【００１４】
（３） 前記（２）に記載の用紙後処理装置と、
画像形成手段、用紙搬送手段から成る画像形成装置本体とを備えて成ることを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の用紙後処理装置の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
［画像形成装置の一実施形態］
図１は画像形成装置本体Ａ、画像読み取り装置Ｂ、用紙後処理装置（以下、後処理装置と称す）Ｃから成る画像形成システムの全体構成図である。
【００１７】
画像形成装置本体Ａは、回転する像担持体（以下、感光体と称す）１の周囲に、帯電手段２、像露光手段（書き込み手段）３、現像手段４、転写手段５Ａ、除電手段５Ｂ、及びクリーニング手段６を配置した画像形成手段を有する。画像形成手段は、帯電手段２によって感光体１の表面に一様帯電を行った後に、像露光手段３のレーザビームによって原稿から読み取られた画像データに基づく露光走査を行って潜像を形成し、該潜像を現像手段４により反転現像して感光体１の表面にトナー像を形成する。
【００１８】
一方、用紙収納手段７Ａから給紙された転写紙（以下、用紙と称す）Ｓは転写位置へと送られる。転写位置において転写手段５Ａにより前記トナー像が用紙Ｓ上に転写される。その後に、用紙Ｓは除電手段５Ｂにより裏面の電荷が消去されて感光体１から分離され、中間搬送部７Ｂにより搬送され、引き続き定着手段８により加熱定着され、排紙部７Ｃから排出される。
【００１９】
用紙Ｓの両面に画像形成を行う場合には、定着手段８により加熱定着された用紙Ｓを、搬送路切り替え板７Ｄにより通常の排紙通路から分岐し、反転搬送部７Ｅにおいてスイッチバックして表裏反転した後、再び画像形成部を通過し、用紙Ｓの裏面に画像を形成し、定着手段８を経て、排紙部７Ｃから装置外に排出される。排紙部７Ｃから排出された用紙Ｓは、後処理装置Ｃの受入部１１に送り込まれる。
【００２０】
一方、感光体１の画像処理後の表面は、クリーニング手段６により表面に残留している現像剤が除去され、次の画像形成に備える。
【００２１】
画像形成装置本体Ａの上部には、原稿移動型読み取り方式の自動原稿送り装置を備えた画像読み取り装置Ｂが設置されている。
【００２２】
［用紙後処理装置の構成］
画像形成装置本体Ａに接続する後処理装置Ｃは、入口搬送部１０、シフト処理部２０、綴じ処理部３０、ステイプル手段（綴じ手段）４０、表紙給紙部５０、中折り処理部６０、及び排紙部８０とから構成されている。
【００２３】
入口搬送部１０は画像形成装置本体Ａから排出された用紙Ｓを各処理部に搬送する。シフト処理部２０は入口搬送部１０から搬送された用紙Ｓをシフト処理区分けして後述の昇降排紙台８２に排出する。綴じ処理部３０は入口搬送部１０から搬送された用紙Ｓを積載して、後述のステイプル手段４０により、中綴じ処理又は端綴じ処理を行う。中折り処理部６０は用紙Ｓの用紙搬送方向中央部を折り曲げ中折り処理を行い、後述の下部排紙台８３に排出する。表紙給紙部５０は表紙用紙（以下、表紙と称す）Ｋを給紙してシフト処理部２０または綴じ処理部３０に搬送する。
【００２４】
排紙部８０は、画像形成装置本体Ａから排出された用紙Ｓを入口搬送部１０を経由して後処理を行わず直接排紙して収容する上部排紙台８１と、シフト処理または端綴じ処理された用紙束を収容する昇降排紙台８２と、中折り処理された用紙束を収容する下部排紙台８３を有する。
【００２５】
［後処理装置Ｃの用紙搬送経路、及び上部機構］
図２は後処理装置Ｃの用紙搬送経路を示す模式図、図３は後処理装置Ｃの上部機構を示す断面図である。
【００２６】
後処理装置Ｃは画像形成装置本体Ａから搬出された用紙Ｓの受入部１１が画像形成装置本体Ａの排紙部７Ｃと合致するよう位置と高さを調節して設置されている。
【００２７】
受入部１１の入口部ローラ対１２の用紙搬送方向下流に接続する用紙Ｓの搬送路は、上段の第１搬送路▲１▼と中段の第２搬送路▲２▼及び下段の第３搬送路▲３▼の３系統に分岐されていて、切り替え手段Ｇ１，Ｇ２の占める角度の選択により用紙Ｓが何れかの搬送路に給送されるようになっている。
【００２８】
・（上部排紙台８１に排紙）
画像形成装置本体Ａから排出された画像形成済みの用紙Ｓは、受入部１１に導入され、入口部ローラ対１２により搬送されて、入り口通過検知用の入り口部センサＰＳ１により用紙Ｓの搬送方向長さが検知される。用紙Ｓは上方の第１の切り替え手段Ｇ１の右方の通路１３を通過して、上方の搬送ローラ対１４の駆動ローラ１４Ａと従動ローラ１４Ｂに挟持、搬送され、更に搬送ローラ対１５により挟持、搬送された後、排出ローラ対１６に挟持されて機外上部の上部排紙台８１上に排出され、順次積載される（第１搬送路▲１▼）。
【００２９】
この用紙搬送過程では、切り替え手段Ｇ１はソレノイドＳＤ１の駆動により揺動され、通路１７を閉止し、通路１３を開放状態にして、用紙Ｓの上部排紙台８１への通過を可能にする。
【００３０】
この上部排紙台８１には最大約２００枚の用紙Ｓを収容することが可能であり、操作者は後処理装置Ｃの上部から容易に取り出すことができる。
【００３１】
・（シフト処理又はノンソート）
この搬送モードに設定されると、切り替え手段Ｇ１はソレノイドＳＤ１がオフの状態で、通路１３を閉止し、通路１７を開放状態に保持し、用紙Ｓの通路１７の通過を可能にする。
【００３２】
画像形成装置本体Ａから排出された画像形成済みの用紙Ｓは、受入部１１、入口部ローラ対１２を通過し、切り替え手段Ｇ１の下方に開放状態に形成された通路１７を通過して、搬送ローラ対１８に挟持されて、第２搬送路▲２▼である斜め下方の第２の切り替え手段Ｇ２の上方の通路２１を通過して、搬送ローラ対２２に挟持され、通路２３を経て、搬送ローラ対（シフトローラ対）２４に挟持され、上ローラ２６Ａと下ローラ２６Ｂとから成る排出ローラ対２６により機外の昇降排紙台８２上に排出、載置される（第２搬送路▲２▼）。２７は上ローラ２６Ａを下ローラ２６Ｂに対して挟持、離間可能に揺動させる揺動手段である。
【００３３】
この昇降排紙台８２には最大約３０００枚の用紙Ｓを収容することが可能である。
【００３４】
［端綴じ処理］
画像形成装置本体Ａ内で画像形成処理されて、後処理装置Ｃの受入部１１に送り込まれた画像形成済みの用紙Ｓは、入口部ローラ対１２、第１の切り替え手段Ｇ１の下方の通路１７を通過して、搬送ローラ対１８に挟持されて、第３搬送路▲３▼に搬送される。
【００３５】
第３搬送路▲３▼において、Ａ４判、Ｂ５判より大きいサイズの用紙Ｓが搬送されるとき、ソレノイドＳＤ２が駆動され、用紙Ｓは切り換え手段Ｇ２の下方の通路３１Ａを通過して、下流の搬送ローラ対３２により挟持、搬送される。用紙Ｓは、更に下流の駆動ローラ３４Ａと従動ローラ３４Ｂとから成る搬送ローラ対３４により挟持されて送り出され、傾斜配置された中間載置台３５の上方空間に排出され、中間載置台３５または中間載置台３５上に積載された用紙Ｓの上面に接し、滑走上昇したのち、搬送ローラ対３４から用紙Ｓの進行方向後端部が排出されたのちには、用紙Ｓの自重により下降に転じ、中間載置台３５の傾斜面上を滑落し、ステイプル手段４０近傍の端綴じ用突き当て部材４１の用紙突き当て面に用紙Ｓの進行方向先端部が当接して停止する。
【００３６】
第３搬送路▲３▼において、Ａ４判、Ｂ５判等の小サイズの用紙Ｓを、効率よく連続的に搬送してコピー生産性を向上させるため、前記の切り替え手段Ｇ１の下方の通路３１Ａに平行する通路３１Ｂと切り替え手段Ｇ３とを設けた。
【００３７】
切り替え手段Ｇ２用のソレノイドＳＤ２、及び切り替え手段Ｇ３用のソレノイドＳＤ３を共に駆動させると、切り替え手段Ｇ２、Ｇ３の先端部は共に図示の反時計方向に揺動し、通路２１，３１Ａを閉止し、通路３１Ｂを開放する。
【００３８】
搬送ローラ対１８から送り出された１枚目の用紙Ｓの先端部は、通路３１Ｂを通過して、回転停止状態の搬送ローラ対３４の周面に当接して停止する。
【００３９】
次に、ソレノイドＳＤ３の通電がオフになり、切り替え手段Ｇ３の先端部が時計方向に揺動し、通路３１Ｂを閉止し、通路３１Ａを開放する。搬送ローラ対１８から送り出された２枚目の用紙Ｓの先端部は、通路３１Ａを通過して、回転停止状態の搬送ローラ対３４の周面に当接して停止する。
【００４０】
所定のタイミングをとって、搬送ローラ対３４が駆動回転し、前記の２枚の用紙Ｓを挟持して同時に搬送し、中間載置台３５上に排出する。３枚目以降は１枚ずつ排出する。
【００４１】
３６は中間載置台３５の両側面に設けた一対の幅整合部材から成る上流側幅整合手段である。上流側幅整合手段３６の少なくとも一方の幅整合部材は用紙搬送方向と直交する方向に移動可能であり、用紙Ｓが中間載置台３５上に放出される用紙受け入れ時には、用紙幅より広く開放され、中間載置台３５上を滑落して、端綴じ用突き当て部材４１に当接して停止するときには、用紙Ｓの幅方向の側縁を軽打して用紙束の幅揃え（幅整合）を行う。この停止位置において、中間載置台３５上に所定枚数の用紙Ｓが積載、整合されると、ステイプル手段４０により綴じ合わせ処理が行われ、用紙束が綴じ合わされる。
【００４２】
中間載置台３５の用紙積載面の一部には切り欠き部が形成されていて、駆動プーリ３７Ａと従動プーリ３７Ｂに巻回された複数の排出ベルト３８が回動可能に駆動される。排出ベルト３８の一部には、排出爪３８ａが一体に形成されていて、その先端部は、図示一点鎖線のように長円軌跡を描く。ステイプル処理された用紙束は、排出ベルト３８の排出爪３８ａにより用紙Ｓの後端部を保持されて、排出ベルト３８上に載せられ、中間載置台３５の載置面上を滑走して斜め上方に押し上げられ、排出ローラ対２６の挟持位置に進行する。回転する排出ローラ対２６に挟持された用紙束は、昇降排紙台８２上に排出、積載される。
【００４３】
［表紙給紙］
表紙給紙部５０は、給紙皿５１、可動底板５２、押し上げレバー５３とから成る表紙載置部と、送り出しローラ５４、給紙ローラ５５、捌きローラ５６等から成る表紙送り手段とから構成されている。
【００４４】
表紙給紙部５０から給紙された１枚の表紙Ｋは、通路５７を通過して、搬送ローラ対１４の駆動ローラ１４Ａと従動ローラ１４Ｃとの挟持位置を通過し、通路１９、搬送ローラ対１８を通過した後、第３通路▲３▼の搬送ローラ対３２、通路３３、搬送ローラ対３４を経て、中間載置台３５上に到達する。
【００４５】
搬送ローラ対１４は、中央の駆動ローラ１４Ａと、この駆動ローラ１４Ａに圧接する２個の従動ローラ１４Ｂ，１４Ｃとから構成されている。駆動ローラ１４Ａが図示の左回転駆動すると、従動ローラ１４Ｂは右回転して、通路１３から搬送された用紙Ｓを上方に搬送する。同時に、従動ローラ１４Ｃも右回転して、通路５７から搬送された表紙Ｋを下方の通路１９に搬送する。従って、駆動ローラ１４Ａの駆動回転により、第１搬送路▲１▼の用紙Ｓと、第４搬送路▲４▼の表紙Ｋとを同時に逆方向に搬送することが可能である。
【００４６】
［中綴じ処理］
図４は後処理装置Ｃのステイプル処理部及び中折り処理部を示す断面図である。
【００４７】
ステイプル手段４０は、上部機構４０Ａと下部機構４０Ｂとの２分割構造に構成され、その中間に、用紙Ｓが通過可能な通路４２を形成している。
【００４８】
ステイプル手段４０は、用紙搬送方向に直交する方向に２組配置され、図示しない駆動手段により、用紙搬送方向に直交する方向に移動可能である。このステイプル手段４０により、用紙幅方向の中央振り分け２箇所にステイプル針ＳＰを打つ（図６（ａ）参照）。
【００４９】
中綴じモードに設定されると、ステイプル手段４０のステイプル処理位置近傍の端綴じ用突き当て部材４１が第５搬送路▲５▼から待避し、ほぼ同時にそれより下流の中綴じ用突き当て部材４３が起動して通路４２を遮断する（図２参照）。
【００５０】
中綴じ用突き当て部材４３は、表紙Ｋ及び用紙Ｓのサイズ（搬送方向の長さ）が設定又は検知されると、所定位置に移動して停止する。
【００５１】
表紙Ｋが中間載置台３５上の所定位置に載置された後、画像形成装置本体Ａから搬出された用紙Ｓが、後処理装置Ｃの入口搬送部１０から第３搬送路▲３▼を通過して、中間載置台３５上に載置された表紙Ｋの上面に順次積載され、用紙Ｓの端部が中綴じ用突き当て部材４３に当接して位置決めされる。中綴じ処理時に用紙Ｓの幅方向を規制する一対の幅整合部材から成る下流側幅整合手段４６は、上流側幅整合手段３６と同様に１枚の用紙Ｓが搬入される都度、用紙Ｓの幅方向の側端を軽打して幅整合を行う。
【００５２】
上流側幅整合手段３６及び下流側幅整合手段４６は、端綴じ処理又は中綴じ処理の設定により、選択的に幅整合駆動を行う。即ち、端綴じ処理時には上流側の幅整合手段３６のみを駆動し、下流側幅整合手段４６は駆動しない。中綴じ処理時には上流側幅整合手段３６と下流側幅整合手段４６とを駆動する。この中綴じ処理時には、下流側幅整合手段４６は、上流側幅整合手段３６より遅れて駆動される。
【００５３】
また、中綴じ処理時に、中間載置台３５上を搬送してステイプル手段４０の上流側を進行する用紙Ｓに対して、上流側幅整合手段３６により先ず幅整合を行って用紙揃えし、次に、ステイプル手段４０を通過して中綴じ用突き当て部材４３に向かって進行する用紙Ｓに対して、下流側幅整合手段４６により幅整合を行って用紙揃えする。このようにして、中間載置台３５上を進行し、ステイプル手段４０を中心にして上流側と下流側に亘って延長して積載される用紙Ｓ及び表紙Ｋは、上流側幅整合手段３６と下流側幅整合手段４６とにより、用紙Ｓの全長に亘り正確に幅整合される。
【００５４】
最終の用紙Ｓが中間載置台３５上に位置決め載置された後、表紙Ｋと用紙Ｓの全頁とから成る用紙束にステイプル手段４０による中綴じ処理を行う。この中綴じ処理により、表紙Ｋ及び用紙Ｓの搬送方向の中央部にステイプル針ＳＰが打ち込まれる。ステイプル針ＳＰはステイプル針打ち込み駆動側を有する下部機構４０Ｂから、ステイプル針折り曲げ側を有する上部機構４０Ａに向けて打ち込まれる。
【００５５】
［中折り処理］
中綴じ処理後、中綴じ用突き当て部材４３が揺動して、通路４２の下流の通路を開放する。中綴じ処理された表紙Ｋと用紙Ｓから成る用紙束は、湾曲した通路と中間搬送ローラ対６１を通過して斜め下方の搬送ベルト６２上を案内板６３に案内されて搬送され、更に、第２用紙積載部（用紙積載台）６４上を搬送されて、折り部可動突き当て手段６５の位置決め部材である折り部突き当て部材６５０に用紙束の搬送方向の先端部が当接して、所定位置に停止する（図２に示す第６搬送路▲６▼）。折り部突き当て部材６５０は用紙サイズの設定又は検知と駆動手段により所定位置に移動可能である。
【００５６】
停止状態の用紙束の搬送方向の中央部、即ち中綴じ位置の斜め下方には、用紙突き出し手段６６が設置されている。中綴じ位置の斜め上方には、中折り形成部６７と、加圧部６８が設置されている。
【００５７】
中折り処理部６０は、用紙突き出し手段６６、中折り形成部６７、加圧部６８等から構成されている。
【００５８】
中折り開始信号により、用紙突き出し手段６６の可動突き出し板である中折り板部材６６１が斜め上方に直進して、中折り板部材６６１の先端部は、表紙Ｋと用紙Ｓから成る用紙束の中央部を押し上げ、用紙束を介して従動回転する中折りローラ対６７１の挟持部を押し広げて揺動、離間させる。
【００５９】
中折り板部材６６１の先端部が前記挟持部を通過後、中折り板部材６６１が後退して、用紙束の中央部は、中折り形成部６７により挟圧されて、折り目が形成される。この折り目は、前述の中綴じ処理による用紙束へのステイプル針ＳＰの打ち込み位置とほぼ一致する。
【００６０】
中折り形成部６７の回転する一対の中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂ（以下、中折りローラ対６７１と称す）により挟圧されて折り目を形成された用紙束の中央部は、加圧部６８に送り込まれ、一対の加圧ローラ６８１Ａ，６８１Ｂ（以下、加圧ローラ対６８１と称す）の挟持位置で折り目が更に強く圧迫される。
【００６１】
送り込まれた用紙束は、加圧部６８に挟持されて搬送され、機外の下部排紙台８３上に排出される（図２に示す第７搬送路）。
【００６２】
図５は表紙Ｋと用紙Ｓの搬送経路と、用紙束の中綴じと中折り処理過程を示す模式図、図６（ａ）は用紙Ｓの中折りする折り目部ａに沿って中央振り分け２箇所にステイプル針ＳＰを打針して中綴じ処理された用紙の平面図、図６（ｂ）は中綴じと中折りの後処理を施した用紙束の斜視図、図６（ｃ）は後処理済みの用紙束を見開き状態にした斜視図である。
【００６３】
表紙給紙部５０の給紙皿５１上には、表紙Ｋが第１面（第１頁ｐ１と第８頁ｐ８）を上側にして載置される。給紙皿５１から給紙手段により給送された表紙Ｋは、前記の第４搬送路▲４▼及び第３搬送路▲３▼を通過して搬送され、中間載置台３５上に、第１面（ｐ１，ｐ８）を下側にして載置される。
【００６４】
次に、画像形成装置本体Ａから搬出された画像形成済みの用紙Ｓは、第１面（第３頁ｐ３と第６頁ｐ６）を下側にして、後処理装置Ｃに導入される。この用紙Ｓは、入口搬送部１０から第３搬送路▲３▼に搬送され、中間載置台３５上に載置された表紙Ｋの上に、第１面を下側にして載置される。
【００６５】
中間載置台３５上で、表紙Ｋと用紙とが整合され、ステイプル手段４０によりステイプル針ＳＰが打ち込まれて中綴じ処理される。
【００６６】
中綴じ処理された用紙束は、第５搬送路▲５▼を通過して、第２用紙積載部６４及び搬送ベルト６２上の所定位置に載置され停止する。このとき用紙束は、用紙Ｓが第１面（ｐ３，ｐ６）を上側に、その上の表紙Ｋが第１面（ｐ１，ｐ８）を上側にした状態で載置される。
【００６７】
次に、用紙突き出し手段６６の押し上げ作動と、中折りローラ対６７１の回転とにより、中折り処理が行われ、引き続き、加圧部６８により挟持、搬送され、機外の下部排紙台８３上に排出される。
【００６８】
中綴じ処理と中折り処理により作製された用紙束（冊子）は、表紙Ｋの第１面（ｐ１，ｐ８）を外側に向け、その裏面側に第２面（ｐ２，ｐ７）、更にその内側に中身である用紙Ｓの第１面（ｐ３，ｐ６）、その内側に用紙Ｓの第２面（ｐ４，ｐ５）が配置され、図示のように８頁（ｐ１〜ｐ８）から成る冊子の頁揃えができる。
【００６９】
画像形成装置本体Ａの操作部において、冊子作製オートモードを選択、設定し、給紙皿５１上に表紙Ｋを積載し、プリントを開始すると、画像形成装置本体Ａの制御部により、前記の画像プロセスが実行され、画像を担持した用紙Ｓは後処理装置Ｃにより、中綴じ処理と中折り処理とが行われて、連続して小冊子が作製、排出される。
【００７０】
後処理装置Ｃの操作部において、冊子作製マニュアルモードを選択、設定し、給紙皿５１上に、表紙Ｋとその下に画像形成済みの１冊分の用紙Ｓとを積載し、送り出し動作を開始すると、後処理装置Ｃの制御手段９０（後述の図１７参照）により、表紙Ｋと用紙Ｓには、中綴じ処理と中折り処理とが行われて、１冊分の冊子が作製、排出される。
【００７１】
図７は、折り部可動突き当て手段６５、用紙突き出し手段６６、中折り形成部６７、加圧部６８から成る中折り処理部６０の断面図である。図８は、中折り処理部６０の斜視図である。
【００７２】
折り部可動突き当て手段６５は、第２用紙積載部６４上を搬送される各種サイズの用紙束の先端部に当接して先端部の位置決めをする。折り部突き当て部材６５０は保持部材６５１に固定されている。保持部材６５１はモータＭ１により駆動され、棒状の案内部材６５２に摺動して直線移動される。アクチュエータ６５３及び折り部センサＰＳ２は、第２用紙積載部６４上を搬送されてくる用紙Ｓの先端部通過を検知する。
【００７３】
制御手段９０は、用紙束の搬送方向先端部が、折り部突き当て部材６５０に当接するタイミングに合わせて、駆動手段により折り部突き当て部材６５０を用紙束の搬送方向に往復移動させて用紙Ｓの先端部揃えを確実に行う。
【００７４】
用紙Ｓの先端部揃え後、中折り開始信号により可動保持部材６６２が、固定配置された棒状の案内部材６６３に沿って直進し、可動保持部材６６２に固定された中折り板部材６６１は、用紙載置面より上方に突出する。中折り板部材６６１はステンレス鋼板等の薄板のナイフ状をなし、その先端部は鋭角をなす。中折り板部材６６１の先端部は、低摩擦面に形成され、例えば光沢仕上げや、フッ素樹脂被覆等の表面処理等が施されている。
【００７５】
中折り形成部６７の一方の押圧手段は、駆動源に接続して駆動される中折りローラ６７１Ａと、この中折りローラ６７１Ａを回転可能に支持し、支軸６７３Ａを中心に揺動可能な支持部材である可動部材６７２Ａと、この可動部材６７２Ａの一端に係止され、中折りローラ６７１Ａを挟持位置方向に付勢するバネ６７４Ａとから成る。
【００７６】
中折り形成部６７の他方の押圧手段も同様な構成をなし、中折りローラ６７１Ｂ、可動部材６７２Ｂ、支軸６７３Ｂ、バネ６７４Ｂを有する。
【００７７】
中折り形成部６７の用紙搬送方向下流側には、加圧部６８が配置されている。加圧部６８は、駆動源に接続して駆動される加圧ローラ対６８１（第２の中折りローラ対）から構成されている。
【００７８】
一対の加圧ローラ６８１Ａ，６８１Ｂはゴム被覆層を有する。例えば、ゴム被覆層は、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等の弾性材料から形成される。
【００７９】
加圧ローラ対６８１が、金属ローラ同士であると、加圧ローラ対６８１の挟持位置を用紙束の後端部が通過するとき、金属ローラ同士の衝突による打撃音が発生する。なお、加圧ローラ対６８１のうち、何れか一方のローラは、金属等の硬質ローラにすることが、折り処理時の均一な加圧力の保持に有効である。
【００８０】
回転する中折りローラ対６７１により挟圧されて折り目部ａを形成された用紙束は、加圧ローラ対６８１の挟持位置に送り込まれ、この位置で折り目部ａが更に加圧され、機外の下部排紙台８３に排出される。
【００８１】
・（中折りローラの駆動機構）
図９は、図７に示す中折り処理部６０の中折りローラ対６７１、加圧ローラ対６８１、及び搬送ベルト６２を駆動する中折りローラ駆動手段（第２駆動手段）６７０の構成図である。
【００８２】
モータＭ２は、タイミングベルト（以下、ベルトと称す）Ｂ１を介して中間軸に回転可能に支持された２段構成のプーリＰ１を回転させる。プーリＰ１にはベルトＢ２が張設されていて、プーリＰ２を回転させる。プーリＰ２はベルトＢ３を介して、中間搬送ローラ対６１の駆動ローラ６１１を回転させる。
【００８３】
プーリＰ２を巻回するベルトＢ２は、中間軸のプーリＰ３，Ｐ４、及び加圧ローラ６８１Ｂの軸端に固定されたプーリＰ５を巻回して同時に回転させる。Ｐ６，Ｐ７はテンションプーリである。
【００８４】
プーリＰ２の回転軸上に固定された駆動ローラ６２１は、駆動ローラ６２１、従動ローラ６２２間に張架された搬送ベルト６２を回動させる。
【００８５】
中間軸のプーリＰ３はベルトＢ４を介して中折りローラ６７１Ａの軸端に固定されたプーリＰ８を回転させる。中間軸のプーリＰ４はベルトＢ５を介して中折りローラ６７１Ｂの軸端に固定されたプーリＰ９を回転させる。
【００８６】
中折りローラ６７１Ａの軸端のプーリＰ８には、一方向クラッチＣＡが内蔵されている。また、中折りローラ６７１Ｂの軸端のプーリＰ９には、一方向回転クラッチＣＢが内蔵されている。
【００８７】
加圧ローラ６８１Ｂの軸端に固定された歯車ｇ１は、装置本体のパネルの固定位置に回転可能に支持された歯車ｇ２，ｇ３を介して歯車ｇ４に接続している。
【００８８】
歯車ｇ３は、装置本体のパネルに植設された支軸６８９に回転可能に支持されている。歯車ｇ４は、揺動板６８７に支持された加圧ローラ６８１Ａの軸端に固定されている。
【００８９】
２枚の揺動板６８７は、歯車ｇ３を固定した支軸６８９の両軸端に揺動可能にそれぞれ支持され、バネ６８８により付勢されている。歯車ｇ４を固定した加圧ローラ６８１Ａの両軸端は、揺動板６８７に回転可能に支持されている。
【００９０】
揺動板６８７に支持された加圧ローラ６８１Ａは、支軸６８９を中心にして揺動し、バネ６８８により付勢されて、加圧ローラ６８１Ｂに圧接する。
【００９１】
・（中折り板部材の駆動機構）
図１０は、中折り板部材６６１を移動させる中折り板部材駆動手段（第１駆動手段）６６０の平面図である。なお、用紙突き出し手段６６は図示の中心線ＣＬに対して線対称をなすから、図面の一部を省略してある。図１１は、中折り板部材駆動手段（第１駆動手段）６６０の断面図である。図１０及び図１１は、何れも用紙束を中折り処理する直前の状態を示す。
【００９２】
モータＭ３は、歯車ｇ５，ｇ６，ｇ７を介して大径の歯車ｇ８を回転させる。歯車ｇ８は固定基板６６７に植設された支軸６６５に回転可能に支持されている。歯車ｇ８の底部には、偏芯円筒部材６６４が一体に形成されている。偏芯円筒部材６６４に穿設された環状凹部６６４Ａは、歯車ｇ８の回転により、支軸６６５の回転中心と異なる偏芯軸６６４Ｂを回転中心にして、偏芯運動をする。
【００９３】
環状凹部６６４Ａの内壁部には、可動保持部材６６２に植設されたコロ６６６が移動可能に転設する。６６６Ａはコロ６６６の中心の移動軌跡である。
【００９４】
可動保持部材６６２は、固定基板６６７に平行に配置された２本の案内部材６６３に沿って直進往復動可能に支持されている。歯車ｇ８の回転により、環状凹部６６４Ａが偏芯運動する事により、コロ６６６が環状凹部６６４Ａの内壁に沿って移動して、可動保持部材６６２を２本の案内部材６６３に沿って直進往復動させる。可動保持部材６６２に固定された中折り板部材６６１も同時に直進往復動する。
【００９５】
・（用紙の中折り処理）
図１２は、用紙Ｓの折り目部ａが中折り形成部６７を通過する状態を示す断面図である。
【００９６】
モータＭ３の駆動開始により、可動保持部材６６２に保持された中折り板部材６６１が前進する。中折り板部材６６１の先端部は、用紙Ｓの用紙搬送方向の中央部（折り目部ａ）を突き出し、回転を停止している中折りローラ対６７１の挟持位置Ｘに送り込み、用紙Ｓを中折りする。
【００９７】
中折り板部材６６１の先端部が、用紙Ｓの折り合わせ部を突き出して、中折りローラ対６７１の外周面に摺接して挟持位置Ｘに送り込むとき、中折りローラ対６７１の各軸端に設けられた一方向回転クラッチＣＡ，ＣＢにより、中折りローラ対６７１は移動する用紙Ｓと連れ回りして、用紙搬送方向にのみ従動回転する。
【００９８】
中折り板部材６６１の先端部は、中折りローラ対６７１の挟持位置Ｘより若干（０．５〜１０ｍｍ）越えた最大押し込み位置Ｙまで前進して用紙Ｓを中折り状態に押し込んだ後、戻り動作を開始する。中折り板部材６６１の先端部の戻り動作中、用紙Ｓの中折り部が中折りローラ対６７１の挟持位置Ｘを通過した後、モータＭ２の駆動を開始させ、中折りローラ対６７１の駆動回転を開始させる。
【００９９】
中折り板部材６６１は引き続き戻り動作を続行し、用紙Ｓの折り合わせ部から中折り板部材６６１の先端部が引き抜かれ、用紙Ｓの折り合わせ部は中折りローラ対６７１の外周面に挟持、保持されて、折り目が強く付けられる。
【０１００】
用紙Ｓの折り合わせ部から中折り板部材６６１の先端部が引き抜かれるとき、中折りローラ対６７１は、一方向回転クラッチＣＡ，ＣＢにより、逆転が防止されるから、用紙Ｓが後退することはない。
【０１０１】
以上が、中折り処理の基本動作である。折り性能向上のための本発明の用紙後処理装置の詳細は、後述の第１乃至第４の実施の形態で詳細に説明する。
【０１０２】
・（用紙の加圧処理）
図１３は、中折り処理された用紙Ｓが加圧部６８を通過する状態を示す断面図である。
【０１０３】
回転する中折りローラ対６７１の挟持位置を通過した用紙Ｓの先端部は、回転する加圧ローラ対６８１の挟持位置に送り込まれる。用紙Ｓの先端部は、固定位置で回転する加圧ローラ６８１Ｂと、揺動板６８７に揺動可能に支持され回転する加圧ローラ６８１Ａとにより挟持されて、折り目部ａが更に強く付けられる。
【０１０４】
可動部材６７２Ａは支軸６７３Ａを中心にして揺動可能に支持され、バネ６７４Ａにより付勢されている。揺動板６８７は支軸６８９を中心にして揺動可能に支持され、バネ６８８により付勢されている。
【０１０５】
中折りローラ対６７１に挟持されて搬送される中折り用紙束は、ローラ間隔が広げられた加圧ローラ対６８１間に押し込まれ、加圧ローラ対６８１により挟持されて、折り目がしっかり付けられた後、用紙束の厚さに関係なく円滑に搬送される。
【０１０６】
・（用紙の排出）
図１４は中折り及び加圧処理済みの用紙を排出する状態を示す断面図である。
【０１０７】
回転する加圧ローラ対６８１の挟持位置を通過した用紙Ｓの先端部は、機外に搬出される。用紙Ｓの後端部が通過すると、中折りローラ対６７１が閉じられた初期状態に戻り、可動部材６７２Ａ，６７２Ｂの先端部が弾性を有する停止部材６７８に当接して停止する。
【０１０８】
なお、中折りローラ対６７１、加圧ローラ対６８１は各一対に限定されるものではなく、必要に応じて適宜、何対配置してもよい。
【０１０９】
［用紙の中折り制御］
図１５は、用紙Ｓの中折り処理工程を説明する図である。図１６は用紙Ｓを中折り処理する工程のタイミングチャート、図１７は後処理装置の制御を示すブロック図である。以下、制御手段９０による用紙Ｓを中折り処理する工程の制御を説明する。
【０１１０】
（１） 図１５（ａ）は、中折り処理開始前の初期状態を示す。
中折りローラ６７１Ａを支持する可動部材６７２Ａと、中折りローラ６７１Ｂを支持する可動部材６７２Ｂとは、中折り板部材６６１が、中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂの挟持位置Ｘに挿入されるように対称に配置され、バネ６７４Ａ，６７４Ｂに均等に付勢され、停止部材６７８により停止状態に保持されている。この停止状態において、中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂの各外周面は、互いに近接又は軽接触するように、可動部材６７２Ａ，６７２Ｂの先端部が停止部材６７８に当接する（図１４参照）。この初期状態において、中折り板部材６６１は待機位置Ｗに停止している。
【０１１１】
（２） 図１５（ｂ）は、中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂの挟持位置Ｘを用紙Ｓの中折り部（折り目部ａ）が通過する状態を示す。
【０１１２】
モータＭ３（図１０，１１参照）の駆動開始により、中折り板部材６６１が前進する。中折り板部材６６１の先端部は、用紙Ｓの用紙搬送方向の中央部（折り目部ａ）を突き出し、中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂを従動回転させ、挟持位置Ｘに送り込み、用紙Ｓを中折りする。
【０１１３】
（３） 図１５（ｃ）は、用紙Ｓの先端部が挟持位置Ｘを越えた最大押し込み位置Ｙに到達した状態を示す。
【０１１４】
中折り板部材６６１はモータＭ３により更に前進駆動されて、用紙Ｓの中折り部を押圧して、従動回転する中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂの挟持位置Ｘを越えた最大押し込み位置Ｙに到達する。用紙Ｓは、中折り板部材６６１と、中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂとに挟持されて搬送され、折り目部ａが形成される（図１２参照）。中折り板部材６６１の最大押し込み位置Ｙ到達は、中折り板部材６６１の初期位置（ホームポジション）ＨＰを検出するＨＰセンサとタイマとにより制御される。
【０１１５】
（４） 図１５（ｄ）は、中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂによる用紙Ｓの中折り部の押圧、及び中折り板部材６６１の待機位置Ｗへの復帰状態を示す。
【０１１６】
中折り板部材６６１が最大押し込み位置Ｙに到達した事を図示しないＨＰセンサとタイマとにより制御されると、中折り板部材６６１の前進駆動が停止され、中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂの従動回転も停止する。中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂが用紙Ｓの折り目部近傍を押圧、保持した停止状態で、中折り板部材６６１が後退し、用紙中折り部から離脱する。なお、中折り板部材６６１が後退して用紙中折り部から離脱する時、中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂを一時正転駆動させる事により、用紙Ｓが中折り板部材６６１の後退に応動して最大押し込み位置Ｙから後退する事を防止するようにしてもよい。
【０１１７】
中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂは、中折り板部材６６１が最大押し込み位置Ｙに到達した時点からタイマによる所定時間ｔ１経過するまで停止状態を保持し、用紙Ｓの中折り部を強く圧接している。
【０１１８】
中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂの従動回転が停止され、駆動回転が開始されるまでの所定時間ｔ１は、１〜５秒の範囲内に設定される。或いは、用紙Ｓの枚数に対応して所定時間ｔ１を可変に設定してもよい。即ち、用紙Ｓの枚数が多いほど、所定時間ｔ１を長く可変設定する。
【０１１９】
（５） 図１５（ｅ）は、中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂによる用紙Ｓの搬送を示す。
【０１２０】
中折り板部材６６１が最大押し込み位置Ｙに到達した時点から所定時間ｔ１経過後、即ち、モータＭ３の回転駆動開始からタイマによる所定時間ｔ２経過後、モータＭ２の回転駆動が開始され、中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂは中折り処理された用紙Ｓを挟持して搬送する。
【０１２１】
（６） 図１５（ｆ）は、用紙Ｓが中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂと加圧ローラ６８１Ａ，６８１Ｂに挟持されて搬送される状態を示す。
【０１２２】
所定時間ｔ２の計時終了後、モータＭ２を駆動して、中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂと加圧ローラ６８１Ａ，６８１Ｂの正回転駆動を開始する。タイマによる所定時間ｔ３経過後、モータＭ２の駆動回転を停止する。加圧ローラ６８１Ａ，６８１Ｂの正回転駆動及び停止時の押圧により、用紙Ｓの折り目部ａが更に強化される（図１３参照）。
【０１２３】
排紙部センサＰＳ３が用紙Ｓの折り目部通過を検知し、所定時間ｔ３経過後、モータＭ２の正回転駆動を停止させる。この所定時間ｔ３経過中に、用紙Ｓは中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂと加圧ローラ６８１Ａ，６８１Ｂの正回転駆動により、機外に排出される（図１４参照）。
【０１２４】
［中折り処理された用紙の折り高さ］
図１８（ａ）は中折り処理された用紙Ｓの膨らみを測定する装置の模式図である。
【０１２５】
平板Ｄ上に中折り処理された用紙Ｓを載置し、用紙Ｓの最大膨らみ高さ（折り高さ）Ｈと、平板Ｄ上に垂直に立てたスケールＥの目盛とを見比べて、目測で読み取る。
【０１２６】
【表１】

【０１２７】
表１は、中折り処理された用紙Ｓの折り高さＨを実測した結果を示す。
中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂの挟持位置Ｘにおける折り圧は、何れも３０ｋｇ／３５ｃｍである。中折りローラ６７１Ａ，６７１Ｂの軸方向長さは３５０ｍｍ、ローラの周速は５８０ｍｍ／ｓである。
【０１２８】
用紙Ｓは、何れもＡ３判サイズ、斤量６４ｇ／ｍ²（５５ｋｇ紙）を用いた。用紙Ｓの枚数は２枚、５枚、１０枚、１６枚である。用紙Ｓの折り高さＨは、複数回の実測値の平均値である。
【０１２９】
図１８（ｂ）は中折り処理された用紙Ｓの折り高さＨの特性図である。図中、実線は本発明による実施例、破線は従来技術の比較例をそれぞれ示す。
【０１３０】
用紙Ｓの折り高さＨの平均値は、本発明による実施例によれば、中折り処理可能な最大用紙枚数１６枚の場合で３８ｍｍであり、従来技術の比較例の折り高さ４１ｍｍに比して少なく、良好な結果が得られた。用紙Ｓの枚数が２枚、５枚、１０枚の場合でも用紙Ｓの折り高さＨは、本発明による実施例は、従来の技術の比較例に比して少なく、良好な結果が得られた。
【０１３１】
なお、本発明の実施の形態では、複写機に接続した用紙後処理装置を示したが、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置や軽印刷機等と接続して使用する用紙後処理装置にも適用可能である。
【０１３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の用紙後処理方法及び用紙後処理装置により、以下の優れた効果が得られる。
【０１３３】
用紙束の搬送方向中央部を、用紙突き出し手段の中折り板部材により押圧しつつ中折りローラ対の挟持位置に押し込み、前記用紙束を中折り処理する用紙後処理装置において、中折りローラ対の挟持位置を越えた所定位置にて一定時間、用紙束の中折り部を保持する事により、用紙束の折り目部の残留応力が消滅して、中折りされた用紙束の膨らみが少なくなる。特に、用紙枚数の多い用紙束における用紙束の膨らみが減少し、用紙束の仕上がり外観品質が向上する。
【０１３４】
また、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置により所望の高速画像形成処理が行われて排出された用紙は、用紙後処理装置において、中折り処理が用紙枚数に対応して正確な動作で行なわれ、用紙の折り目部の膨らみのない冊子が、画像形成装置の生産性を損なうことなく、迅速に作製される。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置本体、画像読み取り装置、用紙後処理装置から成る画像形成システムの全体構成図。
【図２】後処理装置の用紙搬送経路を示す模式図。
【図３】後処理装置の上部機構を示す断面図。
【図４】後処理装置のステイプル処理部及び中折り処理部を示す断面図。
【図５】表紙と用紙の搬送経路と、用紙束の中綴じと中折り処理過程を示す模式図。
【図６】中綴じ処理された用紙の平面図、中綴じと中折りの後処理を施した用紙束の斜視図、及び後処理済みの用紙束を見開き状態にした斜視図。
【図７】中折り処理部の断面図。
【図８】中折り処理部の斜視図。
【図９】中折りローラ駆動手段の構成図。
【図１０】中折り板部材駆動手段（第１駆動手段）の平面図。
【図１１】中折り板部材駆動手段（第１駆動手段）の断面図。
【図１２】用紙の先端部が中折り形成部を通過する状態を示す断面図。
【図１３】中折り処理された用紙が加圧部を通過する状態を示す断面図。
【図１４】中折り及び加圧処理済みの用紙を排出する状態を示す断面図。
【図１５】用紙の中折り処理工程を説明する図。
【図１６】用紙を中折り処理する工程のタイミングチャート。
【図１７】後処理装置の制御を示すブロック図。
【図１８】中折り処理された用紙の膨らみを測定する装置の模式図、及び中折り処理された用紙の折り高さの特性図。
【符号の説明】
６０ 中折り処理部
６４ 第２用紙積載部（用紙積載台）
６５ 折り部可動突き当て手段
６６ 用紙突き出し手段
６６０ 中折り板部材駆動手段（第１駆動手段）
６６１ 中折り板部材
６７ 中折り形成部
６７０ 中折りローラ駆動手段（第２駆動手段）
６７１ 中折りローラ対（第１の中折りローラ対）
６７１Ａ，６７１Ｂ 中折りローラ
６８ 加圧部
６８１ 加圧ローラ対（第２の中折りローラ対）
６８１Ａ，６８１Ｂ 加圧ローラ
９０ 制御手段
Ａ 画像形成装置本体
Ｃ 用紙後処理装置（後処理装置）
Ｈ 最大膨らみ高さ（折り高さ）
Ｓ 用紙
Ｗ 待機位置
Ｘ 挟持位置
Ｙ 最大押し込み位置
ａ 折り目部（中折り部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention sequentially takes sheets discharged after image formation from an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine having these functions into a sheet post-processing apparatus, and performs binding processing on the sheets. The present invention relates to a paper post-processing device having a function of performing post-processing such as folding processing and discharging to a paper discharge unit, a paper post-processing method, and an image forming apparatus including the paper post-processing device.
[0002]
[Prior art]
A sheet post-processing apparatus called a finisher is used as an apparatus that collates a plurality of sheets of image-recorded sheets discharged from the image forming apparatus for each number of copies and binds them by a stapling unit.
[0003]
The sheet post-processing apparatus is connected to a function of an image forming apparatus main body such as a copying machine or a printer, and is driven in response to a sequence operation of a copy or print process.
[0004]
Therefore, for an image forming apparatus capable of processing an image forming process at high speed, a paper post-processing apparatus capable of high-speed processing capable of performing a function following the processing speed is required.
[0005]
With regard to such a sheet post-processing apparatus, JP-A-60-142359, JP-A-60-158463, JP-A-62-239169, JP-A-62-228802, JP-A-62-267667, JP-A-2-276661. No. 8, JP-A-8-319054 and JP-B-5-41991.
[0006]
A bookbinding apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-183459 has a cover sheet supply device, and performs bookbinding finishing operations such as punching or stapling after the copy paper group and the cover sheet are overlapped.
[0007]
JP-A-6-72064, JP-A-7-187479, and JP-A-8-192951 are paper post-processing apparatuses having a saddle stitching processing function.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional paper post-processing apparatus has the following problems.
[0009]
A sheet comprising a pair of folding rollers that press and fold the center of the sheet bundle in the conveying direction, and a folding sheet member that projects toward the fold portion of the sheet bundle while moving toward the clamping position of the pair of folding rollers. In the bundle folding means, the front end portion of the half-fold plate member is advanced, and the fold portion of the sheet bundle is protruded and pinched at the pinching position of the constantly rotating pair of folding rollers. I was processing.
[0010]
However, the fold portion of the sheet bundle after passing through the nipping position of the pair of folding rollers that are driven to rotate tends to expand due to the residual stress of the sheet, and the folded sheet bundle becomes thick and thick. In particular, in a sheet bundle having a large number of sheets, the swelling of the sheet bundle is remarkable, and the finished appearance quality of the sheet bundle is deteriorated.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The above problems in the middle folding process are solved by the following method and apparatus.
[0012]
(1) In a sheet post-processing method in which a central portion in the conveyance direction of a sheet bundle conveyed on a sheet stacking table is pushed into a holding position of a pair of folding rollers while being pressed by a sheet ejecting unit, and the sheet bundle is subjected to a folding process. The center of the sheet bundle in the conveying direction is pushed into the nipping position of the pair of folding rollers by driving the sheet ejecting means, and a middle folding portion is formed at the nipping position of the pair of middle folding rollers, and the predetermined position beyond the nipping position is reached. When reaching the position, the middle folding plate member of the paper ejecting means is pulled out, and the paper bundle is held between the middle folding roller pair for a predetermined time, and then the middle folding roller pair is driven to rotate, A paper post-processing method comprising discharging a sheet bundle.
[0013]
(2) In a sheet post-processing apparatus that pushes the center portion in the conveyance direction of a sheet bundle conveyed on a sheet stacking base into a holding position of a pair of folding rollers while being pressed by a sheet ejecting unit, and performs the folding process on the sheet bundle. A first driving means for driving the middle folding plate member of the paper ejecting means, a second driving means for driving and rotating the pair of middle folding rollers, and controlling the driving of the first driving means and the second driving means. And a control means, and after the folded portion of the sheet folding roller pair has been pulled out after the folded portion of the folded folding roller pair has passed, the vicinity of the folded portion of the sheet bundle for a predetermined time. Is held between the pair of folding rollers, and then the pair of folding rollers is driven and rotated to discharge the sheet bundle.
[0014]
(3) and the paper post-processing apparatus according to (2),
An image forming apparatus comprising: an image forming unit including an image forming unit and a sheet conveying unit.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the sheet post-processing apparatus of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0016]
[One Embodiment of Image Forming Apparatus]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an image forming system including an image forming apparatus main body A, an image reading apparatus B, and a paper post-processing apparatus (hereinafter referred to as a post-processing apparatus) C.
[0017]
The image forming apparatus main body A has a charging unit 2, an image exposure unit (writing unit) 3, a developing unit 4, a transfer unit 5A, a neutralizing unit 5B, around a rotating image carrier (hereinafter referred to as a photoreceptor) 1. And an image forming unit provided with a cleaning unit 6. The image forming unit uniformly charges the surface of the photoreceptor 1 by the charging unit 2 and then performs exposure scanning based on image data read from the document by the laser beam of the image exposure unit 3 to form a latent image. The latent image is reversely developed by the developing means 4 to form a toner image on the surface of the photoreceptor 1.
[0018]
On the other hand, transfer paper (hereinafter referred to as paper) S fed from the paper storage means 7A is sent to the transfer position. The toner image is transferred onto the paper S by the transfer means 5A at the transfer position. Thereafter, the charge on the back surface of the sheet S is erased by the charge removing unit 5B, separated from the photoreceptor 1, conveyed by the intermediate conveying unit 7B, heated and fixed by the fixing unit 8, and discharged from the sheet discharging unit 7C.
[0019]
When image formation is performed on both sides of the sheet S, the sheet S heated and fixed by the fixing unit 8 is branched from the normal sheet discharge path by the conveyance path switching plate 7D, and is switched back in the reverse conveyance section 7E. After the reversal, it passes through the image forming unit again, forms an image on the back surface of the paper S, and is discharged from the paper discharge unit 7C to the outside of the apparatus via the fixing unit 8. The paper S discharged from the paper discharge unit 7C is sent to the receiving unit 11 of the post-processing apparatus C.
[0020]
On the other hand, the developer remaining on the surface of the photoreceptor 1 after the image processing is removed by the cleaning unit 6 to prepare for the next image formation.
[0021]
On the upper part of the image forming apparatus main body A, an image reading apparatus B equipped with an automatic document feeder of a document moving type reading system is installed.
[0022]
[Configuration of paper post-processing device]
The post-processing apparatus C connected to the image forming apparatus main body A includes an entrance conveyance unit 10, a shift processing unit 20, a binding processing unit 30, a stapling unit (binding unit) 40, a cover sheet feeding unit 50, a center folding processing unit 60, and A paper discharge unit 80 is included.
[0023]
The entrance transport unit 10 transports the paper S discharged from the image forming apparatus main body A to each processing unit. The shift processing unit 20 sorts the paper S conveyed from the inlet conveyance unit 10 into a shift process, and discharges the paper S to an elevating paper discharge tray 82 described later. The binding processing unit 30 stacks the sheets S transported from the entrance transport unit 10 and performs a saddle stitching process or an end binding process by a stapling unit 40 described later. The middle folding processing unit 60 performs a middle folding process for folding the central portion of the paper S in the paper conveyance direction, and discharges it to a lower paper discharge tray 83 to be described later. The cover sheet feeding unit 50 feeds a cover sheet (hereinafter referred to as a cover sheet) K and transports it to the shift processing unit 20 or the binding processing unit 30.
[0024]
The paper discharge unit 80 includes a top discharge table 81 that directly discharges and stores the paper S discharged from the image forming apparatus main body A via the entrance conveyance unit 10 without performing post-processing, and shift processing or edge binding. There is an elevating / discharging tray 82 for storing the processed sheet bundle, and a lower discharge tray 83 for storing the folded sheet bundle.
[0025]
[Paper transport path and upper mechanism of post-processing apparatus C]
FIG. 2 is a schematic diagram showing a paper conveyance path of the post-processing apparatus C, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing an upper mechanism of the post-processing apparatus C.
[0026]
The post-processing apparatus C is installed with its position and height adjusted so that the receiving section 11 for the paper S carried out from the image forming apparatus main body A matches the paper discharge section 7C of the image forming apparatus main body A.
[0027]
The conveyance path of the paper S connected downstream of the inlet roller pair 12 of the receiving section 11 in the paper conveyance direction is the upper first conveyance path (1), the middle second conveyance path (2), and the lower third conveyance path. Branching into three systems {circle around (3)}, the sheet S is fed to any one of the transport paths by selecting the angle occupied by the switching means G1 and G2.
[0028]
・ (Discharged to the upper output tray 81)
The image-formed paper S discharged from the image forming apparatus main body A is introduced into the receiving unit 11 and conveyed by the inlet roller pair 12, and the conveyance direction length of the paper S is detected by the inlet sensor PS1 for detecting passage of the inlet. Is detected. The sheet S passes through the right passage 13 of the upper first switching means G1, is sandwiched and transported between the driving roller 14A and the driven roller 14B of the upper transport roller pair 14, and is further sandwiched by the transport roller pair 15. After being conveyed, the sheet is sandwiched between the discharge roller pair 16 and is discharged onto the upper sheet discharge table 81 at the upper part outside the apparatus and sequentially stacked (first conveyance path (1)).
[0029]
In this sheet conveyance process, the switching means G1 is swung by the drive of the solenoid SD1, closes the passage 17, opens the passage 13, and allows the sheet S to pass through the upper sheet discharge table 81.
[0030]
The upper sheet discharge table 81 can accommodate a maximum of about 200 sheets S, and the operator can easily take it out from the upper portion of the post-processing apparatus C.
[0031]
・ (Shift processing or non-sorting)
When this transport mode is set, the switching means G1 closes the passage 13 and keeps the passage 17 open while the solenoid SD1 is off, allowing the paper S to pass through the passage 17.
[0032]
The image-formed paper S discharged from the image forming apparatus main body A passes through the receiving portion 11 and the inlet roller pair 12, passes through the passage 17 formed in an open state below the switching means G1, and is conveyed. Passed between the pair of rollers 18 and passed through the passage 21 above the second switching means G2 that is obliquely below the second transport path (2), and is sandwiched by the pair of transport rollers 22 and transported through the passage 23. It is sandwiched between a pair of rollers (shift roller pair) 24 and is discharged and placed on an up-and-down discharge tray 82 by a discharge roller pair 26 composed of an upper roller 26A and a lower roller 26B (second transport path ▲ 2). ▼). Reference numeral 27 denotes a swinging means for swinging the upper roller 26A so as to be sandwiched and separated from the lower roller 26B.
[0033]
A maximum of about 3000 sheets of paper S can be accommodated in the elevating / discharging tray 82.
[0034]
[End binding processing]
The image-formed sheet S that has been subjected to image formation processing in the image forming apparatus main body A and sent to the receiving section 11 of the post-processing apparatus C is a passage 17 below the inlet roller pair 12 and the first switching means G1. , Is sandwiched between the pair of transport rollers 18 and is transported to the third transport path (3).
[0035]
In the third transport path (3), when a paper S of a size larger than A4 size and B5 size is transported, the solenoid SD2 is driven, and the paper S passes through the passage 31A below the switching means G2 and reaches the downstream side. It is sandwiched and transported by the transport roller pair 32. The sheet S is sandwiched and sent out by a pair of conveying rollers 34 including a driving roller 34A and a driven roller 34B further downstream, and is discharged to an upper space of the intermediate mounting table 35 that is inclined, so that the intermediate mounting table 35 or the intermediate mounting table 35 is discharged. After touching the upper surface of the paper S stacked on the table 35 and sliding up, the trailing edge of the paper S in the advancing direction is discharged from the conveying roller pair 34. The sheet S slides down on the inclined surface of the mounting table 35, and the leading end of the sheet S in the advancing direction comes into contact with the sheet abutting surface of the end binding abutting member 41 near the stapling means 40 and stops.
[0036]
In the third transport path (3), in order to improve the copy productivity by efficiently transporting a small size paper S of A4 size, B5 size, etc., to the passage 31A below the switching means G1. Parallel passage 31B and switching means G3 were provided.
[0037]
When the solenoid SD2 for the switching means G2 and the solenoid SD3 for the switching means G3 are driven together, the tips of the switching means G2 and G3 both swing counterclockwise as shown in the figure, closing the passages 21 and 31A, Open the passage 31B.
[0038]
The leading end portion of the first sheet S sent out from the conveying roller pair 18 passes through the passage 31B and comes into contact with the peripheral surface of the conveying roller pair 34 in the rotation stopped state to stop.
[0039]
Next, the energization of the solenoid SD3 is turned off, the tip of the switching means G3 is swung clockwise, the passage 31B is closed, and the passage 31A is opened. The leading edge of the second sheet S sent out from the conveying roller pair 18 passes through the passage 31A and comes into contact with the peripheral surface of the conveying roller pair 34 in the rotation stopped state to stop.
[0040]
At a predetermined timing, the transport roller pair 34 is driven and rotated, and the two sheets S are sandwiched and transported at the same time, and discharged onto the intermediate mounting table 35. The third and subsequent sheets are discharged one by one.
[0041]
Reference numeral 36 denotes an upstream side width aligning means comprising a pair of width aligning members provided on both side surfaces of the intermediate mounting table 35. At least one width aligning member of the upstream side width aligning means 36 is movable in a direction orthogonal to the sheet transport direction, and is opened wider than the sheet width when the sheet S is discharged onto the intermediate mounting table 35, When sliding on the intermediate mounting table 35 and coming into contact with the end binding abutting member 41 to stop, the side edges in the width direction of the sheets S are tapped to perform width alignment (width alignment) of the sheet bundle. At this stop position, when a predetermined number of sheets S are stacked and aligned on the intermediate mounting table 35, the stapling means 40 performs a binding process, and the sheet bundle is bound.
[0042]
A cutout portion is formed in a part of the sheet stacking surface of the intermediate mounting table 35, and a plurality of discharge belts 38 wound around the drive pulley 37A and the driven pulley 37B are driven to be rotatable. A discharge claw 38 a is integrally formed on a part of the discharge belt 38, and the tip of the discharge belt 38 draws an elliptical locus as shown by a one-dot chain line in the drawing. The stapled sheet bundle is held on the trailing edge of the sheet S by the discharge claw 38a of the discharge belt 38, is placed on the discharge belt 38, slides on the placement surface of the intermediate placement table 35, and obliquely upwards. To the clamping position of the discharge roller pair 26. The sheet bundle sandwiched between the rotating discharge roller pair 26 is discharged and stacked on the lifting / lowering discharge table 82.
[0043]
[Cover Feed]
The cover sheet feeding unit 50 is configured by a cover sheet placing unit including a sheet feeding tray 51, a movable bottom plate 52, and a push-up lever 53, and a cover sheet feeding unit including a feeding roller 54, a sheet feeding roller 55, a separating roller 56, and the like. ing.
[0044]
One cover sheet K fed from the cover sheet feeding section 50 passes through the passage 57, passes through the nipping position between the driving roller 14A and the driven roller 14C of the transport roller pair 14, and passes through the passage 19 and the transport roller pair. After passing through 18, it reaches the intermediate mounting table 35 through the conveying roller pair 32, the passage 33, and the conveying roller pair 34 in the third passage (3).
[0045]
The conveying roller pair 14 includes a central driving roller 14A and two driven rollers 14B and 14C that are in pressure contact with the driving roller 14A. When the driving roller 14A is driven to rotate counterclockwise, the driven roller 14B rotates to the right and conveys the sheet S conveyed from the passage 13 upward. At the same time, the driven roller 14 </ b> C also rotates to the right to convey the cover sheet K conveyed from the passage 57 to the lower passage 19. Accordingly, the sheet S in the first conveyance path (1) and the cover sheet K in the fourth conveyance path (4) can be simultaneously conveyed in the opposite directions by the driving rotation of the drive roller 14A.
[0046]
[Saddle stitching]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the staple processing unit and the center folding processing unit of the post-processing apparatus C.
[0047]
The stapling means 40 has a two-part structure of an upper mechanism 40A and a lower mechanism 40B, and a passage 42 through which the paper S can pass is formed in the middle.
[0048]
Two sets of stapling means 40 are arranged in a direction orthogonal to the paper conveyance direction, and can be moved in a direction orthogonal to the paper conveyance direction by a driving means (not shown). By this stapling means 40, staples SP are hit at two central sorting positions in the paper width direction (see FIG. 6A).
[0049]
When the saddle stitching mode is set, the end binding abutting member 41 in the vicinity of the staple processing position of the stapling means 40 is retracted from the fifth conveyance path (5), and substantially at the same time downstream from the abutting member 43 for saddle stitching. Is activated to block the passage 42 (see FIG. 2).
[0050]
When the size (length in the transport direction) of the cover sheet K and the sheet S is set or detected, the saddle stitch abutting member 43 moves to a predetermined position and stops.
[0051]
After the cover sheet K is placed at a predetermined position on the intermediate placement table 35, the sheet S carried out from the image forming apparatus main body A passes through the third conveyance path (3) from the inlet conveyance section 10 of the post-processing apparatus C. Then, the sheets are sequentially stacked on the upper surface of the cover sheet K placed on the intermediate placing table 35, and the end portion of the sheet S is brought into contact with the saddle stitching abutting member 43 and positioned. The downstream side width aligning means 46, which is composed of a pair of width aligning members that regulate the width direction of the paper S during the saddle stitching process, is similar to the upstream side width aligning means 36 every time one paper S is carried in. Tap the side edges in the width direction to perform width alignment.
[0052]
The upstream side width aligning unit 36 and the downstream side width aligning unit 46 selectively perform width aligning driving according to the setting of the end binding process or the saddle stitching process. That is, only the upstream width aligning means 36 is driven during the end binding process, and the downstream width aligning means 46 is not driven. During the saddle stitching process, the upstream side width matching unit 36 and the downstream side width matching unit 46 are driven. During the saddle stitching process, the downstream side width aligning unit 46 is driven later than the upstream side width aligning unit 36.
[0053]
Further, during the saddle stitching process, the upstream side width aligning unit 36 first performs width alignment on the sheet S conveyed on the intermediate mounting table 35 and traveling upstream of the stapling unit 40, and then aligns the sheet. Then, the downstream side width aligning means 46 performs the width alignment on the sheet S that passes through the staple means 40 and proceeds toward the saddle stitching abutting member 43 to align the sheets. In this way, the sheet S and the cover sheet K that travel on the intermediate mounting table 35 and extend over the upstream side and the downstream side with the staple unit 40 as the center are stacked with the upstream side width aligning unit 36 and the downstream side. With the side width aligning means 46, the width is accurately aligned over the entire length of the sheet S.
[0054]
After the final sheet S is positioned and placed on the intermediate placing table 35, the saddle stitching process by the stapling means 40 is performed on the sheet bundle composed of the cover sheet K and all the pages of the sheet S. By the saddle stitching process, the staple needle SP is driven into the center portion in the transport direction of the cover sheet K and the sheet S. The staple needle SP is driven from the lower mechanism 40B having the staple needle driving drive side toward the upper mechanism 40A having the staple needle bending side.
[0055]
[Folding process]
After the saddle stitching process, the saddle stitch abutting member 43 swings to open the passage downstream of the passage 42. The sheet bundle composed of the cover sheet K and the sheet S subjected to the saddle stitching process is conveyed by being guided by the guide plate 63 on the conveyance belt 62 obliquely below through the curved path and the intermediate conveyance roller pair 61, and 2 The sheet stacking section (sheet stacking table) 64 is transported and the leading end of the sheet bundle in the transporting direction comes into contact with the folding section abutting member 650 which is a positioning member of the folding section movable abutting means 65 so that a predetermined position is reached. (6th conveyance path (6) shown in FIG. 2). The folding portion abutting member 650 can be moved to a predetermined position by setting or detecting the paper size and driving means.
[0056]
A sheet ejecting means 66 is installed at the center of the stopped sheet bundle in the conveying direction, that is, obliquely below the saddle stitching position. A half-fold forming part 67 and a pressurizing part 68 are installed obliquely above the saddle stitching position.
[0057]
The middle folding processing unit 60 includes a sheet ejecting unit 66, a middle folding forming unit 67, a pressure unit 68, and the like.
[0058]
In response to the center folding start signal, the center folding plate member 661 which is a movable ejection plate of the sheet ejecting means 66 advances obliquely upward, and the front end of the center folding plate member 661 is located at the center of the sheet bundle composed of the cover sheet K and the sheet S. The holding portion of the pair of half-folding rollers 671 that rotates following the sheet bundle is pushed up and swung and separated.
[0059]
After the front end portion of the middle folded plate member 661 passes through the holding portion, the middle folded plate member 661 moves backward, and the central portion of the sheet bundle is pinched by the middle folding forming portion 67 to form a fold. This fold line substantially coincides with the driving position of the staple needle SP on the sheet bundle by the saddle stitching process.
[0060]
The central portion of the sheet bundle formed with a fold by being clamped by a pair of middle folding rollers 671A and 671B (hereinafter referred to as a pair of middle folding rollers 671) rotated by the middle folding forming portion 67 is sent to the pressing portion 68. Accordingly, the crease is pressed more strongly at the holding position of a pair of pressure rollers 681A and 681B (hereinafter referred to as pressure roller pair 681).
[0061]
The fed sheet bundle is nipped and conveyed by the pressurizing unit 68 and discharged onto the lower sheet discharge tray 83 outside the apparatus (seventh conveyance path shown in FIG. 2).
[0062]
FIG. 5 is a schematic diagram showing the conveyance path of the cover sheet K and the sheet S, the saddle stitching and center folding process of the sheet bundle, and FIG. 6A shows two central distribution points along the fold part a where the sheet S is folded. FIG. 6B is a perspective view of a sheet bundle subjected to saddle stitching and center folding post-processing, and FIG. 6C is post-processed. FIG.
[0063]
On the sheet feeding tray 51 of the cover sheet feeding unit 50, the cover sheet K is placed with the first side (first page p1 and eighth page p8) facing upward. The cover sheet K fed from the sheet feeding tray 51 by the sheet feeding means is transported through the fourth transport path {circle over (4)} and the third transport path {circle around (3)} on the intermediate mounting table 35. The surface (p1, p8) is placed on the lower side.
[0064]
Next, the image-formed sheet S carried out from the image forming apparatus main body A is introduced into the post-processing apparatus C with the first side (the third page p3 and the sixth page p6) facing down. The sheet S is transported from the entrance transport section 10 to the third transport path (3), and is placed on the cover sheet K placed on the intermediate placing table 35 with the first surface facing down.
[0065]
The cover sheet K and the sheet are aligned on the intermediate mounting table 35, and the staple needle SP is driven by the stapling means 40 to perform saddle stitching.
[0066]
The sheet bundle subjected to the saddle stitching process passes through the fifth conveyance path (5), is placed at a predetermined position on the second sheet stacking unit 64 and the conveyance belt 62, and stops. At this time, the sheet bundle is placed in a state where the sheet S has the first side (p3, p6) on the upper side and the cover sheet K thereon has the first side (p1, p8) on the upper side.
[0067]
Next, the folding operation is performed by the push-up operation of the sheet ejecting means 66 and the rotation of the pair of folding rollers 671. Subsequently, the folding process is performed, and the sheet is sandwiched and transported by the pressurizing unit 68, and is To be discharged.
[0068]
A sheet bundle (booklet) produced by the saddle stitching process and the middle folding process has the first side (p1, p8) of the cover K facing outward, the second side (p2, p7) on the back side, and further on the inside The first side (p3, p6) of the sheet S, which is the contents, and the second side (p4, p5) of the sheet S are arranged on the inner side, and a booklet page consisting of eight pages (p1 to p8) as shown in the figure. Can be aligned.
[0069]
When the booklet production auto mode is selected and set in the operation unit of the image forming apparatus main body A, the cover K is loaded on the sheet feeding tray 51, and printing is started, the control unit of the image forming apparatus main body A performs the above-described image. The process is executed, and the sheet S carrying the image is subjected to the saddle stitching process and the center folding process by the post-processing apparatus C, and a booklet is continuously produced and discharged.
[0070]
In the operation section of the post-processing apparatus C, the booklet production manual mode is selected and set, and the cover sheet K and a sheet of paper S on which an image has been formed are stacked on the sheet feeding tray 51, and the feeding operation is performed. When started, the control means 90 (see FIG. 17 described later) of the post-processing apparatus C performs a saddle stitching process and a center folding process on the cover sheet K and the sheet S to produce and discharge one booklet. Is done.
[0071]
FIG. 7 is a cross-sectional view of the middle folding processing unit 60 including the folding unit movable abutting unit 65, the sheet ejection unit 66, the middle folding forming unit 67, and the pressing unit 68. FIG. 8 is a perspective view of the half-fold processing unit 60.
[0072]
The folding portion movable abutting means 65 contacts the leading end portion of the sheet bundle of various sizes conveyed on the second sheet stacking portion 64 and positions the leading end portion. The folding portion abutting member 650 is fixed to the holding member 651. The holding member 651 is driven by the motor M1, and slides on the rod-shaped guide member 652 to linearly move. The actuator 653 and the folding part sensor PS2 detect the passage of the leading end of the sheet S conveyed on the second sheet stacking unit 64.
[0073]
The control unit 90 reciprocates the folding unit abutting member 650 in the conveyance direction of the sheet bundle by the driving unit in accordance with the timing when the leading end of the sheet bundle in the conveyance direction contacts the folding unit abutting member 650. Make sure to align the tip.
[0074]
After the leading edge of the sheet S is aligned, the movable holding member 662 moves straight along the rod-shaped guide member 663 that is fixedly arranged according to the middle folding start signal, and the middle folded plate member 661 fixed to the movable holding member 662 Projects upward from the mounting surface. The half-folded plate member 661 has a thin knife-like shape such as a stainless steel plate, and the tip thereof forms an acute angle. The front end portion of the half-folded plate member 661 is formed on a low friction surface and is subjected to surface treatment such as gloss finish or fluororesin coating.
[0075]
One pressing means of the half-fold forming portion 67 includes a half-fold roller 671A that is driven by being connected to a drive source, and a support that can pivot about the support shaft 673A. The movable member 672A is a member, and a spring 674A that is locked to one end of the movable member 672A and biases the half-folding roller 671A in the clamping position direction.
[0076]
The other pressing means of the half-fold forming portion 67 has the same configuration and includes a half-fold roller 671B, a movable member 672B, a support shaft 673B, and a spring 674B.
[0077]
A pressurizing unit 68 is disposed on the downstream side of the center folding forming unit 67 in the sheet conveying direction. The pressure unit 68 is composed of a pressure roller pair 681 (second intermediate folding roller pair) driven by being connected to a drive source.
[0078]
The pair of pressure rollers 681A and 681B has a rubber coating layer. For example, the rubber coating layer is formed from an elastic material such as ethylene-propylene rubber (EPDM).
[0079]
When the pressure roller pair 681 is a metal roller, when the rear end of the sheet bundle passes through the holding position of the pressure roller pair 681, a striking sound is generated due to the collision of the metal rollers. In addition, it is effective for holding one of the pressure roller pairs 681 to be a hard roller made of metal or the like for maintaining a uniform pressure during the folding process.
[0080]
The sheet bundle formed with the fold portion a by being pressed by the rotating pair of folding rollers 671 is sent to the holding position of the pressure roller pair 681, where the fold portion a is further pressurized, The paper is discharged to the lower paper discharge tray 83.
[0081]
・ (Folding roller drive mechanism)
FIG. 9 is a configuration diagram of the middle folding roller pair 671, the pressure roller pair 681, and the middle folding roller driving unit (second driving unit) 670 that drives the middle folding processing unit 60 shown in FIG. .
[0082]
The motor M2 rotates a pulley P1 having a two-stage configuration that is rotatably supported by an intermediate shaft via a timing belt (hereinafter referred to as a belt) B1. A belt B2 is stretched around the pulley P1, and the pulley P2 is rotated. The pulley P2 rotates the driving roller 611 of the intermediate conveyance roller pair 61 via the belt B3.
[0083]
The belt B2 around which the pulley P2 is wound is wound around the pulleys P3 and P4 of the intermediate shaft and the pulley P5 fixed to the shaft end of the pressure roller 681B and is simultaneously rotated. P6 and P7 are tension pulleys.
[0084]
The driving roller 621 fixed on the rotation shaft of the pulley P2 rotates the conveyance belt 62 stretched between the driving roller 621 and the driven roller 622.
[0085]
The intermediate shaft pulley P3 rotates the pulley P8 fixed to the shaft end of the center folding roller 671A via the belt B4. The pulley P4 of the intermediate shaft rotates the pulley P9 fixed to the shaft end of the center folding roller 671B via the belt B5.
[0086]
A one-way clutch CA is built in the pulley P8 at the shaft end of the center folding roller 671A. A one-way rotation clutch CB is built in the pulley P9 at the shaft end of the center folding roller 671B.
[0087]
The gear g1 fixed to the shaft end of the pressure roller 681B is connected to the gear g4 via gears g2 and g3 rotatably supported at a fixed position of the panel of the apparatus main body.
[0088]
The gear g3 is rotatably supported by a support shaft 689 implanted in the panel of the apparatus main body. The gear g4 is fixed to the shaft end of the pressure roller 681A supported by the swing plate 687.
[0089]
The two swing plates 687 are swingably supported at both shaft ends of the support shaft 689 to which the gear g3 is fixed, and are biased by a spring 688. Both shaft ends of the pressure roller 681A to which the gear g4 is fixed are rotatably supported by the swing plate 687.
[0090]
The pressure roller 681A supported by the swing plate 687 swings about the support shaft 689, is urged by a spring 688, and presses against the pressure roller 681B.
[0091]
・ (Drive mechanism for half-folded plate member)
FIG. 10 is a plan view of a middle folded plate member driving unit (first driving unit) 660 that moves the middle folded plate member 661. Since the sheet ejecting means 66 is symmetric with respect to the center line CL shown in the drawing, a part of the drawing is omitted. FIG. 11 is a cross-sectional view of the half-folded plate member driving means (first driving means) 660. 10 and 11 show a state immediately before the sheet bundle is folded in half.
[0092]
The motor M3 rotates the large-diameter gear g8 via the gears g5, g6, and g7. The gear g8 is rotatably supported on a support shaft 665 implanted in the fixed substrate 667. An eccentric cylindrical member 664 is integrally formed at the bottom of the gear g8. The annular recess 664A drilled in the eccentric cylindrical member 664 performs an eccentric motion around the eccentric shaft 664B different from the rotation center of the support shaft 665 by the rotation of the gear g8.
[0093]
A roller 666 planted on the movable holding member 662 is movably transferred to the inner wall portion of the annular recess 664A. Reference numeral 666A denotes a movement locus of the center of the roller 666.
[0094]
The movable holding member 662 is supported so as to be capable of rectilinear reciprocation along two guide members 663 arranged in parallel to the fixed substrate 667. The rotation of the gear g8 causes the annular recess 664A to move eccentrically, whereby the roller 666 moves along the inner wall of the annular recess 664A and causes the movable holding member 662 to reciprocate linearly along the two guide members 663. . The half-folded plate member 661 fixed to the movable holding member 662 also reciprocates linearly at the same time.
[0095]
・ (Paper folding process)
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state in which the fold portion a of the paper S passes through the middle fold forming portion 67.
[0096]
When the motor M3 starts to be driven, the half-folded plate member 661 held by the movable holding member 662 moves forward. The front end portion of the center folding plate member 661 protrudes from the central portion (folded portion a) of the sheet S in the sheet transport direction, and is fed to the holding position X of the pair of center folding rollers 671 whose rotation is stopped. To do.
[0097]
When the leading end portion of the half-fold plate member 661 protrudes from the folding portion of the sheet S and slides into contact with the outer peripheral surface of the half-fold roller pair 671 and feeds it to the clamping position X, it is provided at each shaft end of the half-fold roller pair 671. Due to the one-way rotation clutches CA and CB, the pair of half-folding rollers 671 is rotated with the moving paper S and is driven to rotate only in the paper transport direction.
[0098]
The front end portion of the half-fold plate member 661 advances to the maximum push-in position Y slightly beyond (0.5 to 10 mm) from the pinching position X of the pair of half-fold rollers 671 to push the paper S into the half-fold state, and then returns. Start operation. During the returning operation of the front end portion of the half-fold plate member 661, after the middle-fold portion of the sheet S passes the clamping position X of the middle-fold roller pair 671, the motor M2 starts to be driven and the middle-fold roller pair 671 is driven to rotate. To start.
[0099]
The middle folding plate member 661 continues to return, the leading end of the middle folding plate member 661 is pulled out from the folding portion of the paper S, and the folding portion of the paper S is sandwiched between the outer peripheral surfaces of the pair of middle folding rollers 671. It is held and the crease is made strong.
[0100]
When the leading end of the folding plate member 661 is pulled out from the folding portion of the sheet S, the pair of middle folding rollers 671 is prevented from reversing by the one-way rotation clutches CA and CB. Absent.
[0101]
The above is the basic operation of the middle folding process. Details of the sheet post-processing apparatus of the present invention for improving folding performance will be described in detail in first to fourth embodiments described later.
[0102]
・ (Pressurizing paper)
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state in which the sheet S subjected to the folding process passes through the pressurizing unit 68.
[0103]
The leading edge of the sheet S that has passed through the nipping position of the rotating half-folding roller pair 671 is sent to the nipping position of the rotating pressure roller pair 681. The leading edge of the sheet S is sandwiched between a pressure roller 681B that rotates at a fixed position and a pressure roller 681A that is supported by a swing plate 687 so as to be swingable, and the fold portion a is further strongly attached.
[0104]
The movable member 672A is swingably supported around the support shaft 673A and is biased by a spring 674A. The swing plate 687 is supported so as to be swingable about the support shaft 689 and is urged by a spring 688.
[0105]
The bundle of folded sheets conveyed while being sandwiched between the pair of middle folding rollers 671 is pushed between the pair of pressure rollers 681 with a wide roller interval, and is sandwiched between the pair of pressure rollers 681 so that the folds are firmly attached. Thereafter, the sheet is smoothly conveyed regardless of the thickness of the sheet bundle.
[0106]
・ (Paper ejection)
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a state in which the folded and pressurized paper is discharged.
[0107]
The leading edge of the sheet S that has passed through the clamping position of the rotating pressure roller pair 681 is carried out of the apparatus. When the rear end portion of the sheet S passes, it returns to the initial state in which the pair of folding rollers 671 is closed, and the leading end portions of the movable members 672A and 672B come into contact with the elastic stop member 678 and stop.
[0108]
The half-folding roller pair 671 and the pressure roller pair 681 are not limited to each pair, and any number of pairs may be arranged as necessary.
[0109]
[Paper folding control]
FIG. 15 is a diagram for explaining the middle folding process of the paper S. FIG. 16 is a timing chart of the process of folding the sheet S in half, and FIG. 17 is a block diagram showing the control of the post-processing apparatus. Hereinafter, control of the process of performing the folding process on the sheet S by the control unit 90 will be described.
[0110]
(1) FIG. 15A shows an initial state before the middle folding process is started.
The movable member 672A that supports the middle folding roller 671A and the movable member 672B that supports the middle folding roller 671B are symmetrical so that the middle folding plate member 661 is inserted into the clamping position X of the middle folding rollers 671A and 671B. The springs 674 </ b> A and 674 </ b> B are evenly biased and held in a stopped state by a stop member 678. In this stopped state, the distal ends of the movable members 672A and 672B abut against the stop member 678 so that the outer peripheral surfaces of the half-fold rollers 671A and 671B are close to each other or lightly contact each other (see FIG. 14). In this initial state, the half-folded plate member 661 is stopped at the standby position W.
[0111]
(2) FIG. 15B shows a state in which the middle folded portion (folded portion a) of the paper S passes through the clamping position X of the middle folding rollers 671A and 671B.
[0112]
When the motor M3 (see FIGS. 10 and 11) starts to be driven, the half-folded plate member 661 moves forward. The front end portion of the center folding plate member 661 protrudes from the central portion (folded portion a) of the sheet S in the sheet conveying direction, and the center folding rollers 671A and 671B are driven to rotate and sent to the clamping position X, and the sheet S is folded in half. .
[0113]
(3) FIG. 15C shows a state in which the leading edge of the paper S has reached the maximum pushing position Y beyond the clamping position X.
[0114]
The half-fold plate member 661 is further driven forward by the motor M3, presses the mid-fold portion of the paper S, and reaches the maximum push-in position Y beyond the nipping position X of the half-fold rollers 671A and 671B that are driven to rotate. The sheet S is nipped and conveyed by the middle folding plate member 661 and the middle folding rollers 671A and 671B, and a fold portion a is formed (see FIG. 12). Reaching the maximum pushing position Y of the middle folded plate member 661 is controlled by an HP sensor that detects an initial position (home position) HP of the middle folded plate member 661 and a timer.
[0115]
(4) FIG. 15D shows a state in which the middle folding portion of the sheet S is pressed by the middle folding rollers 671A and 671B and the return state of the middle folding plate member 661 to the standby position W.
[0116]
When the fact that the half-folded plate member 661 has reached the maximum pushing position Y is controlled by an HP sensor and a timer (not shown), the forward drive of the half-folded plate member 661 is stopped, and the driven rotation of the half-folded rollers 671A and 671B is also performed. Stop. In a stopped state in which the middle folding rollers 671A and 671B press and hold the vicinity of the fold portion of the paper S, the middle folding plate member 661 moves backward and separates from the middle folding portion of the paper. When the middle folding plate member 661 moves backward and separates from the middle folding portion of the sheet, the middle folding rollers 671A and 671B are temporarily forward-rotated so that the sheet S is maximum in response to the backward movement of the middle folding plate member 661. You may make it prevent retreating from the pushing position Y.
[0117]
The middle folding rollers 671A and 671B hold the stopped state until the predetermined time t1 by the timer elapses from the time when the middle folding plate member 661 reaches the maximum pushing position Y, and strongly presses the middle folding portion of the paper S.
[0118]
The predetermined time t1 until the driven rotation of the half-folding rollers 671A and 671B is stopped and the driving rotation is started is set within a range of 1 to 5 seconds. Alternatively, the predetermined time t1 may be set variably according to the number of sheets S. That is, the larger the number of sheets S, the longer the predetermined time t1 is variably set.
[0119]
(5) FIG. 15E shows conveyance of the sheet S by the folding rollers 671A and 671B.
[0120]
After the predetermined time t1 has elapsed from the time when the middle folded plate member 661 has reached the maximum pushing position Y, that is, after the predetermined time t2 has elapsed from the start of the rotational driving of the motor M3, the rotational driving of the motor M2 is started, and the middle folding roller 671A and 671B sandwich and convey the sheet S that has undergone the middle folding process.
[0121]
(6) FIG. 15F shows a state in which the sheet S is conveyed while being sandwiched between the folding rollers 671A and 671B and the pressure rollers 681A and 681B.
[0122]
After the measurement of the predetermined time t2, the motor M2 is driven to start forward rotation of the folding rollers 671A and 671B and the pressure rollers 681A and 681B. After a predetermined time t3 from the timer has elapsed, the drive rotation of the motor M2 is stopped. The fold portion a of the paper S is further strengthened by the forward rotation driving of the pressure rollers 681A and 681B and the pressing at the time of stopping (see FIG. 13).
[0123]
The paper discharge unit sensor PS3 detects passage of the paper S through the crease, and after a predetermined time t3 has elapsed, the motor M2 is stopped from rotating forward. During the elapse of the predetermined time t3, the sheet S is discharged out of the apparatus by the forward rotation driving of the folding rollers 671A and 671B and the pressure rollers 681A and 681B (see FIG. 14).
[0124]
[Folding height of half-folded paper]
FIG. 18A is a schematic diagram of an apparatus for measuring the swelling of the sheet S that has been subjected to the folding process.
[0125]
The sheet S that has been folded in half is placed on the flat plate D, and the maximum bulge height (folding height) H of the paper S is compared with the scale of the scale E that stands vertically on the flat plate D. read.
[0126]
[Table 1]

[0127]
Table 1 shows the result of actual measurement of the folding height H of the sheet S that has been subjected to the middle folding process.
The folding pressure at the clamping position X of the middle folding rollers 671A and 671B is 30 kg / 35 cm. The axial lengths of the middle folding rollers 671A and 671B are 350 mm, and the peripheral speed of the rollers is 580 mm / s.
[0128]
The paper S was A3 size, and the weight of 64 g / m ² (55 kg paper). The number of sheets S is 2, 5, 10, and 16. The folding height H of the sheet S is an average value of a plurality of actually measured values.
[0129]
FIG. 18B is a characteristic diagram of the folding height H of the sheet S subjected to the middle folding process. In the figure, a solid line indicates an example according to the present invention, and a broken line indicates a comparative example of the prior art.
[0130]
According to the embodiment of the present invention, the average value of the folding height H of the sheet S is 38 mm in the case of the maximum number of sheets that can be folded in half, which is 38 mm, compared with the folding height of 41 mm in the comparative example of the prior art. And good results were obtained. Even when the number of sheets S is 2, 5, or 10, the folding height H of the sheet S is smaller than that of the comparative example of the prior art in the embodiment according to the present invention, and good results are obtained. It was.
[0131]
In the embodiment of the present invention, the paper post-processing apparatus connected to the copying machine is shown. However, the present invention is also applicable to an image forming apparatus such as a printer and a facsimile, and a paper post-processing apparatus used in connection with a light printing machine. Is possible.
[0132]
【The invention's effect】
As described above, the following excellent effects can be obtained by the paper post-processing method and paper post-processing apparatus of the present invention.
[0133]
In a sheet post-processing apparatus for pressing the center portion of the sheet bundle in the conveyance direction into the holding position of the pair of folding rollers while pressing the sheet folding means with the middle folding plate member, By holding the folded portion of the sheet bundle at a predetermined position beyond the clamping position for a certain period of time, the residual stress at the fold portion of the sheet bundle disappears, and the swelling of the folded sheet bundle is reduced. In particular, the swelling of the sheet bundle in the sheet bundle having a large number of sheets is reduced, and the finished appearance quality of the sheet bundle is improved.
[0134]
In addition, when a sheet is discharged after being subjected to a desired high-speed image forming process by an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multi-function machine, the sheet post-processing apparatus corresponds to the number of sheets. Thus, a booklet that does not bulge in the crease portion of the sheet can be quickly produced without impairing the productivity of the image forming apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an image forming system including an image forming apparatus main body, an image reading apparatus, and a sheet post-processing apparatus.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a sheet conveyance path of the post-processing apparatus.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an upper mechanism of the post-processing apparatus.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a staple processing unit and a middle folding processing unit of the post-processing apparatus.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a cover and sheet conveyance path, and a sheet bundle saddle stitching and center folding process;
FIG. 6 is a plan view of a sheet that has undergone saddle stitching processing, a perspective view of a sheet bundle that has undergone post-processing of saddle stitching and half-folding, and a perspective view of a sheet bundle that has been post-processed in an open state.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a half-fold processing unit.
FIG. 8 is a perspective view of a half-fold processing unit.
FIG. 9 is a configuration diagram of a half-fold roller driving unit.
FIG. 10 is a plan view of a half-folded plate member driving unit (first driving unit).
FIG. 11 is a sectional view of a folded plate member driving unit (first driving unit).
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a state in which the leading end of the sheet passes through a half-fold forming portion.
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a state in which a sheet that has been subjected to half-fold processing passes through a pressure unit.
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a state in which a sheet that has been folded and pressed is discharged.
FIG. 15 is a diagram for explaining a sheet folding process;
FIG. 16 is a timing chart of a process of folding a sheet in half.
FIG. 17 is a block diagram showing the control of the post-processing apparatus.
18A and 18B are a schematic diagram of an apparatus for measuring the swelling of a sheet that has been subjected to half-folding processing, and a characteristic diagram of the folding height of the sheet that has been subjected to middle-folding processing.
[Explanation of symbols]
60 Folding processing section 64 Second paper stacking section (paper stacking base)
65 Folding portion movable abutting means 66 Paper ejecting means 660 Middle folding plate member driving means (first driving means)
661 Middle folding plate member 67 Middle folding forming portion 670 Middle folding roller driving means (second driving means)
671 Middle folding roller pair (first middle folding roller pair)
671A, 671B Middle folding roller 68 Pressure unit 681 Pressure roller pair (second middle folding roller pair)
681A, 681B Pressure roller 90 Control means A Image forming apparatus main body C Paper post-processing apparatus (post-processing apparatus)
H Maximum bulge height (folding height)
S Paper W Standby position X Nipping position Y Maximum pushing position a Folding part (middle folding part)

Claims (7)

用紙積載台上に搬送された用紙束の搬送方向中央部を、用紙突き出し手段により押圧しつつ中折りローラ対の挟持位置に押し込み、前記用紙束を中折り処理する用紙後処理方法において、
前記用紙突き出し手段の駆動により前記中折りローラ対の挟持位置に前記用紙束の搬送方向中央部を押し込み、前記中折りローラ対の挟持位置において中折り部を形成し、
挟持位置を越えた所定位置に達した時点で、用紙突き出し手段の中折り板部材を引き抜き、前記用紙束を前記中折りローラ対に挟持させた状態に所定時間保持した後、前記中折りローラ対を駆動回転させ、前記用紙束を排出させることを特徴とする用紙後処理方法。In the post-processing method for paper, in which the central part in the conveyance direction of the sheet bundle conveyed on the sheet stacking base is pushed into the holding position of the pair of folding rollers while being pressed by the sheet ejecting means, and the sheet bundle is folded in half.
The center of the sheet bundle in the conveying direction is pushed into the nipping position of the pair of folding rollers by driving the sheet ejecting means, and a middle folding portion is formed at the nipping position of the pair of folding rollers,
When a predetermined position is reached beyond the clamping position, the middle folding plate member of the paper ejecting means is pulled out, and the paper bundle is held between the middle folding roller pair for a predetermined time, and then the middle folding roller pair The sheet post-processing method is characterized in that the sheet bundle is discharged by driving and rotating. 用紙積載台上に搬送された用紙束の搬送方向中央部を、用紙突き出し手段により押圧しつつ中折りローラ対の挟持位置に押し込み、前記用紙束を中折り処理する用紙後処理装置において、
前記用紙突き出し手段の中折り板部材を駆動させる第１駆動手段と、
前記中折りローラ対を駆動回転させる第２駆動手段と、
前記第１駆動手段と前記第２駆動手段の駆動を制御する制御手段と、を有し、
前記用紙束の中折り部が前記中折りローラ対の挟持位置を越えた後、前記中折り板部材を引き抜いた時点から所定時間、前記用紙束の中折り部近傍を前記中折りローラ対に挟持させた状態に保持した後、前記中折りローラ対を駆動回転させ、前記用紙束を排出させることを特徴とする用紙後処理装置。In a sheet post-processing apparatus that pushes the central portion in the conveyance direction of the sheet bundle conveyed on the sheet stacking base into the holding position of the pair of folding rollers while being pressed by the sheet ejecting means, and performs the folding process on the sheet bundle.
First driving means for driving the folding plate member of the paper ejecting means;
Second driving means for driving and rotating the pair of folding rollers;
Control means for controlling the driving of the first driving means and the second driving means,
After the middle folding portion of the sheet bundle has passed the clamping position of the middle folding roller pair, the vicinity of the middle folding portion of the sheet bundle is clamped by the middle folding roller pair for a predetermined time from the time when the middle folding plate member is pulled out. A sheet post-processing apparatus, wherein the sheet folding unit is driven and rotated to discharge the sheet bundle after being held in the state. 前記中折りローラ対の挟持位置の用紙搬送方向下流側に検知手段を設け、前記検知手段が用紙束の先端部通過を検知した時点で、前記第１駆動手段により前記中折り板部材を用紙束の中折り部から後退させることを特徴とする請求項２に記載の用紙後処理装置。  A detecting unit is provided on the downstream side in the sheet conveying direction of the sandwiching position of the pair of folding rollers. The paper post-processing apparatus according to claim 2, wherein the paper post-processing apparatus is retracted from the middle folding portion. 前記用紙束の中折り部から前記中折り板部材を引き抜いた後、前記中折り部を所定時間保持することを特徴とする請求項２または３に記載の用紙後処理装置。The sheet post-processing apparatus according to claim 2 or 3 , wherein after the middle folded plate member is pulled out from the middle folded portion of the sheet bundle, the middle folded portion is held for a predetermined time. 前記用紙束の用紙枚数を検知する枚数検知手段を備え、前記用紙束の用紙枚数に応じて、前記中折りローラ対が前記用紙束を挟持する時間を可変に制御することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の用紙後処理装置。A sheet number detecting means for detecting the number of sheets in the sheet bundle is provided, and the time during which the pair of folding rollers sandwich the sheet bundle is variably controlled according to the number of sheets in the sheet bundle. The sheet post-processing apparatus according to any one of 2 to 4 . 前記中折りローラ対の用紙搬送方向下流側に、加圧ローラ対を備えたことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の用紙後処理装置。The sheet conveying direction downstream side of the pair of folding rollers in the sheet post-processing apparatus according to any one of claims 2 to 5, further comprising a pressure roller pair. 請求項２〜請求項６の何れか１項に記載の用紙後処置装置と、
画像形成手段、用紙搬送手段から成る画像形成装置本体とを備えて成ることを特徴とする画像形成装置。And the paper after treatment apparatus according to any one of claims 2 6,
An image forming apparatus comprising: an image forming unit including an image forming unit and a sheet conveying unit.

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