JP5561026B2 - 用紙折り装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙折り装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、複数の用紙を同じ折り加工形式で折り込むための機構に関する。

複写機やプリンタあるいは印刷機などの画像形成装置により、いわゆる、プリントアウトされた記録紙などの用紙は、画像形成装置から排出される場合の他に、画像形成装置に付設されている後処理装置を介して種々の折り加工を施される場合がある。

折り加工には、図９に示すように、折り線が一つで単純に二つに折る二つ折り、封筒に収容するために例えば、折り線が二つで内側に向けて折られた面を合わせられる封筒Ｃ折りと称される内三つ折り、Ｚ字状に折るＺ折り、二つ折りした面をさらに内側に向け折る単純四つ折り、二つ折りした面のそれぞれに折り線を付けて内側に折ることで観音開きができる観音四つ折りなどがある。

折り加工を行う構成として、折り加工の対象となる用紙を搬送する搬送ローラと用紙先端を衝止する堰き止め部材とを備え、折り加工の形式や紙種に応じて位置決めされる堰き止め部材に先端が突き当たった状態で継続して用紙が搬送される際に生じる座屈変形部を搬送ローラによって搬送する際に折れ目を付ける工程を繰り返すようにした構成がある（例えば、特許文献１）。

上記特許文献においても開示されているような、封筒Ｃ折りと称される内三つ折りには、複数の原稿から画像を形成された複数の用紙をそれぞれ内三つ折りを施し、これら用紙を重ねる場合がある。
用紙を重ねる場合には、折り加工終了後に、折り加工された用紙を封筒などに入れる前に作業者が手作業により折り部を一旦開いてその内側に次頁の折り加工された用紙を差し込んで順次重ねることになる。

しかし、折り加工の形式が同じであるとして全ての用紙が同じ折り加工を施されると、図６（Ａ）に示すように、内側の用紙の折り目部分、つまり折り部と外側の用紙の両側面とが干渉してしまい、揃えた用紙を傷めてしまう虞がある。このため、外側の用紙では、折り目部分である折り部の位置を本来の位置から別の位置に変更して折り加工を再度やり直したうえで重ねる処理が必要となる虞が生じる。

本発明の目的は、上記従来の用紙折り装置における問題に鑑み、特に、同じ折り加工形式での用紙の重ね作業を対象とした場合に、内側用紙の折り部と外側用紙の両側面との干渉を防止して折り部の位置変更作業などを必要としないで済む構成を備えた用紙折り装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。
（１）画像形成装置から排出される用紙を折りローラ対に挟持して折り加工する用紙折り装置であって、用紙を撓ませることにより撓み部をローラに挟持させ搬送方向の折り位置を決定する複数のストッパ手段と、ストッパ手段に突き当てることで撓みを形成させる搬送ローラ対と、用紙を挟持して折り目を形成する方向に回転する折りローラとを有し、前記用紙の挟持対象となる折りローラの選択に応じた折モードにより折り加工を施されたシートを排出部に向け排出する構成を備えたシート折り装置において、前記折りモードのうちで内三つ折りが選択された際には、該内三つ折り加工の対象となる用紙が複数連続する場合に、外側に重ねる頁に相当する用紙の側端面から折り目部までの長さを、内側に位置する頁に相当する用紙の側端面から折り目部までの長さよりも短くするように前記折りローラに対する撓み部の導入タイミングを変更する制御手段を備えていることを特徴とする用紙折り装置。

（２）前記制御手段は、前記撓み部の導入タイミング変更量に応じて前記ストッパ手段の位置を前記用紙の搬送方向において変更することを特徴とする（１）記載の用紙折り装置。

（３）前記制御手段には、前記第１挟持部における前記用紙の導入方向上流側に位置する第１の用紙通過検知センサと、少なくとも前記第１挟持部において折り目を付けられた用紙が排出される側に位置する第２の用紙通過検知センサとが入力側に接続され、出力側には、前記ストッパ手段の駆動部および前記折りローラの駆動部が接続され、
前記制御部は、前記用紙のサイズおよび頁数の入力情報に基づき、前記第１，第２の用紙通過検知センサによる用紙通過検知後での前記用紙の移動時間を割り出し、その移動時間として、外側に重ねる頁に相当する用紙の側端面からの折り位置が、内側に位置する頁に相当する用紙の側端面からの折り位置よりも短くなるように、前記ストッパ手段の位置を設定することを特徴とする（１）または（２）に記載の用紙折り装置。

（４）（１）乃至（３）のうちの一つに記載の用紙折り装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、複数の用紙が内三つ折り加工を施される際に、外側に位置する用紙の側端面から折り位置までの長さを内側に位置する用紙の側端面から折り位置までの長さに対して短くなるように、用紙の撓み部を折りローラの挟持搬送位置に向ける導入タイミングを設定するようになっている。

これにより、同じ折り加工の一つでる内三つ折り加工を施された複数の用紙を重ねる際には、用紙間での側端面から折り部までの長さが異なっていることにより、内側に位置する用紙の折り部と外側に位置する用紙の両側面とが干渉しないようにできるので、外側の用紙の両側面と内側の用紙の折り部とが干渉することが原因する、揃えた際の用紙同士の損傷を未然に防止することができる。

本発明による用紙折り装置が適用される画像形成装置の一部を示す模式図である。 本発明による用紙折り装置の要部構成を説明するための模式図である。 図２に示した用紙折り装置の要部構成により実行される内三つ折り加工の一態様を説明するための図である。 図３に示した内三つ折り加工の一態様から連続して行われる他の態様を説明するための図である。 図４に示した内三つ折り加工の他の態様から連続して行われる別の態様を説明するための図である。 本発明の動作原理と従来の折り部における不具合との関係を説明するための図である。 図２に示した要部構成に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。 図７に示した制御部で実行される手順を説明するためのフローチャートである。 図８に示した手順による内三つ折りの一工程を説明するための図である。 折り加工による折り状態の類別を示す図である。

以下、図面により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明による用紙折り装置が適用される画像形成装置の一部を示す模式図である。

図１においてシート折り装置１００は、画像形成装置１０００に付属されることがある後処理装置１００１との間に設置されて用いられることが可能である。

画像形成装置１０００は、内部に画像形成処理のための像担持体をはじめとした各装置が装備されており、画像形成処理を終えたシートが排紙ローラ１０００Ａを介して用紙折り装置１００のシート受け入れ部ＩＰに導入される。

後処理装置１００１には、ステープル搬送路、ステープルトレイ、シートのスイッチバック路を構成するプルーフ搬送路、綴じ処理装置および叩きコロさらには排紙トレイがそれぞれ設けられている。

画像形成装置１０００から排出されるシートのうちで、後処理が必要ないシートは、用紙折り装置１００内の折処理用搬送路には導入されず、シート折り装置１００内のシート受け入れ部ＩＰ（図２参照）から排出部ＥＰ（図２参照）を通過してそのまま後処理装置１００１内のストレート搬送路に導入されて排紙トレイ（図１参照）に排出される。

図２は、本発明によるシート折り装置の要部構成を説明するための模式図である。
図２においてシート折り装置１００は、図１においてシート受け入れ部ＩＰから導入された記録紙などの用紙をそのまま排出する排出路ＥＰの途中に第１切替爪３０１を配置した分岐部が設けられており、分岐部を介して排紙路ＥＰから分岐する位置には第１搬送路１０１が連続している。

第１搬送路１０１の途中には、第２切替爪３０２が配置されている第２搬送路１０２が連続している。
第１および第２の各搬送路１０１，１０２におけるシートの移動方向（図１中、矢印Ｆ１で示す方向）下流側は合流させてあり、その合流位置には、第２搬送路１０２に周面の一部が対面している第１折りローラ２０１およびこの第１折りローラ２０１と対峙してシートの挟持搬送が可能な第２折りローラ２０２が配置されている。

第１折りローラ２０１と第２折りローラ２０２とが対峙することで構成される第１挟持部に相当する第１ニップ部２０５において、シートが進入してくる側には第３搬送路１０３が連続して設けられており、第１ニップ部２０５からシートが排出される側には、第４搬送路１０４が連続して設けられている。

第２折りローラ２０２には、第４搬送路１０４から導入されるシートを挟持搬送可能な第３折りローラ２０３が対向当接されており、第２折りローラ２０２と第３折りローラ２０３とで構成される第２挟持部に相当する第２ニップ部２０６からシートが排出される側には第５搬送路１０５が連続して設けられている。

第３折りローラ２０３には、第４折りローラ２０４が対向当接されており、第３折りローラ２０３と第４折りローラ２０４とで構成される第３挟持部に相当する第３ニップ部２０７からシートが排出される側には、第６搬送路１０６および第７搬送路１０７が分岐した状態で連続して設けられている。

第２折りローラ２０２と第３折りローラ２０３とで構成される第２ニップ部２０６におけるシートの排出側には、第３折りローラ２０３と第４折りローラ２０４とで構成される第３ニップ部２０７に向けてシートをガイドする場合と第５搬送路１０５に向けてシートをガイドする場合とを選択可能な第２切替爪３０３が配置され、また、第６搬送路１０５と第７搬送路１０７との分岐位置にはこれら各搬送路に向けてシートをガイドするように選択される第３切替爪３０４が配置されている。

第１，第２搬送路１０１，１０２は、いずれも導入されたシートをガイドする部分であり、第３搬送路１０３は、折り加工を施す際に導入されたシート端部を衝止する部分である。このため、第３搬送路１０３には、シートの搬送方向に沿ってシートの折位置を決定するための先端位置を規定する摺動可能な第１ストッパ手段６０１が設けられている。
ストッパ手段としては、第４搬送路１０４、第５搬送路１０５にもそれぞれ同様な機能を持つ構成の第２ストッパ手段６０２，第３ストッパ手段６０３がそれぞれ設けられている。

これら各ストッパ手段は、搬送方向に沿って移動することができ、後述する制御部からの指令に基づき、用紙の衝止位置を変更できるようになっている。

各搬送路のうちで、第５搬送路１０５および第７搬送路１０７の末端は、スタック部７００に対向し、折り加工完了後のシートを導入できるようになっている。
第４搬送路１０４と第６搬送路１０６において第２ニップ部２０６および第３ニップ部２０７からシートが排出される側の末端部は符号Ａで示すように合流させてあり、この合流位置から用紙の排出路ＥＰに向け第６搬送路１０６が延長されている。なお、第１，第２搬送路１０１，１０２には、図示しないが、導入されたシートの斜行を矯正するスキュー矯正ローラが設けられている。

また、第１，第２搬送路１０１，１０２におけるシートの移動方向下流側には、第１搬送路１０１および第２搬送路１０２から第１ニップ部２０５に向けシートを突き押して折り目部分となる用紙部分をガイドする進退可能な折りブレードとして用いられるガイド板４０１が設けられている。

第１〜第４切替爪３０１〜３０４の初期態位としては、図１において実線で示すように、第１および第２切替爪３０１，３０２が、シート受け入れ部ＩＰから導入されたシートを第１搬送路１０１に向けてガイドする向きに設定され、第３切替爪３０３は、第４搬送路１０４から第２ニップ部２０６を通過したシートを第５搬送路１０５に向けガイドする向きに設定され、第４切替爪３０４は、第３ニップ部から排出されたシートを第６搬送路１０６に向けガイドする向きに設定されている。

上述した構成の用紙折り装置１００において、内三つ折り加工を施す場合を図３乃至図５において説明すると次の通りである。
図３において第２の搬送路１０２に導入された用紙は、その先端が第５搬送路１０５内の第１ストッパ手段６０１によって衝止されることで、折り目部分を第１ニップ部２０５に対向され、この状態でガイド板４０１により折り目部分が第１ニップ部２０５に向け押し動かされると第１ニップ部２０５において挟持搬送されることにより１回目の折り目加工が行われる。

挟持搬送されることにより第１ニップ部２０５を通過した用紙は、搬送が継続されることにより、第４搬送路１０４内に位置する第２ストッパ手段６０２により衝止される。

図３に示すように第４搬送路１０４内の第２ストッパ手段６０２により衝止されている用紙は、搬送が継続されると、図４に示すように、第１折りローラ２０１と第２折りローラ２０２とで構成される第１ニップ部２０５を通過した位置で膨らみが形成される。

膨らみが形成されたシートは、搬送が継続されることにより、図５に示すように、膨らみ部分が第２折りローラ２０２と第３折りローラ２０３とで構成される第２のニップ部２０６を通過することで２回目の折り目が形成され、第４切替爪３０４の態位設定により、第５搬送路１０６あるいは第６搬送路１０７を介してスタック部７００のいずれかに向け搬送される。このとき、第３切替爪３０３は、シートを第３ニップ部２０７に向け搬送する態位（図５において実線で示す態位）に設定されている。
以上の工程において１枚の用紙を対象とした内三つ折り加工が行われる。

本発明では、複数頁分の用紙を対象として内三つ折り加工を施す場合に、内側の用紙と外側の用紙とで折り部の位置、つまり用紙端面から折り目部分までの距離を異ならせるようになっている。以下、この理由について説明する。

複数頁分の用紙を対象として同じ手順により内三つ折り加工を施した場合、これら用紙を重ねると、図６（Ａ）に示すように、内側の用紙の折り目部分、つまり折り部と外側の用紙Ｓの両側面とが干渉してしまい、揃えた用紙を傷めてしまう虞があることは前述したとおりである。

そこで、本発明では、図６（Ｂ），（Ｃ）に示すように、外側に位置する用紙の折り目部、つまり用紙の側端面から折り目部までの長さに関して、外側に位置する用紙（便宜上、符号Ｓ１で示す）の側端面から折り目部までの長さを、内側に位置する用紙（便宜上、符号Ｓ２で示す）を対象とした側端面から折り目部までの長さよりも短くし、換言すれば、折り込まれる用紙端部間に位置する面（図６において符号Ｓ１Ａで示す面）の長さを長くするようになっている。
これにより、複数頁分の用紙が重ねられる際に、内側の用紙の折り部が外側の用紙における用紙端部間に位置するようにして外側の用紙両側面と内側の用紙における折り部とが干渉しないように包み込まれる。
図６（Ｃ）に示す形態は、最外側の用紙における両側面間の隙間が約０ｍｍとなり、折った状態での見栄えをよくすることができる。

上述した用紙の側端部から折り目部までの長さを変更することにより得られる端部間の長さは、用紙サイズあるいは頁番号に基づき設定され、副走査方向での用紙サイズが長い程、あるいは頁番号（排出順位）が小さい程大きい値に設定される。これにより、排出される順に内側に重ねられる用紙は、折り目部が外側の用紙の両側面と干渉することがないようにされる。

本発明においては、上述した用紙の側端面から折り目部までの長さを外側に位置する用紙と内側に位置する用紙とで変更するための構成として、図７に示す制御部５００が用いられる。

図７において制御部５００は、画像形成装置１０００において実行される画像形成処理全般のシーケンス制御を行う制御部が兼用されており、本発明に関連する構成として、入力側には、折り加工モードや折り加工モードでの頁数を入力可能な操作部５０１，第１ストッパ手段６０１が設けられている第５搬送路１０５での用紙の通過を検知する第１の用紙通過検知センサ５０２，第２ストッパ手段６０２が設けられている第４搬送路１０４内での用紙通過を検知する第２の用紙通過検知センサ５０３が接続されており、出力側には、第１ストッパ手段６０１の駆動部５０４，第２ストッパ手段６０２の駆動部５０５，第１乃至第４折りローラ２０１〜２０４の回転駆動部（便宜上、纏めて符号５０６で示す）が接続されている。

第１、第２ストッパ手段６０１，６０２は、初期位置からの移動距離を制御部により設定されるようになっており、初期位置は、図示しないポジションセンサなどにより検知されるようになっている。また、第１乃至第４の折りローラ２０１〜２０４は、制御部５００により回転時期および回転量そして回転方向をそれぞれ設定されるようになっている。

制御部５００では、操作部５０１からの入力情報である、用紙サイズおよび頁数に基づき、用紙先端が第１の用紙通過検知センサ５０１を通過してから、後述する式で求めた経過時間Ａｐｓ秒を割り出し、Ａｐｓ秒後に用紙を停止させるようになっている。
停止後、図３において説明したように、ガイド板４０１により用紙を突き押して、第１折りローラ２０１と第２折りローラ２０２との間の挟持位置に用紙を案内するとともに、第１折りローラ２０１と第２折りローラ２０２とを回転駆動して１回目の折り動作を行わせるようになっている。

上述した経過時間に相当するＡｐｓの値は、用紙サイズ（副走査方向長さ）が長い程、或いは頁番号が小さい程、大きい値となる。
１回目の折り加工後、用紙先端が第１，第２の折りローラ２０１，２０２による挟持搬送を介して第４搬送路１０４内に導入されると、第２の用紙通過検知センサ５０３を通過してから後述する式で求めた経過時間Ｂｐｓ秒を割り出し、Ｂｐｓ秒後に用紙を停止させるようになっている。Ｂｐｓの値は、用紙サイズ（副走査方向長さ）が長い程、或いは頁番号が小さい程、大きい値となる。

上述した経過時間Ａｐｓ、Ｂｐｓは、以下の式により求められる。
Ａｐｓ ＝ （α１−β１−（ｐ×γ））÷搬送線速
Ｂｐｓ ＝ （α２−β２−（ｐ×γ））÷搬送線速
α１：用紙端面からの折り長さ（観音折り最内紙の両端面の隙間を０ｍｍとする場合、用紙副走査長さ×３／４）
α２：用紙端面からの折り長さ（観音折り最内紙の両端面の隙間を０ｍｍとする場合、用紙副走査長さ×１／２）
β１：ガイド板４０１から第１の用紙通過検知センサ５０２までの長さ
β２：第２／第３折りローラ（２０２／２０３）間から第２の用紙通過検知センサ５０３までの長さ
γ：Ｐ頁目とＰ＋１頁目の折り長さの差

以上のような構成の制御部５００により、内三つ折り加工が複数頁に相当する用紙を対象として行われる場合に手順は、図８に示すフローチャートの通りである。
図８において用紙サイズ、頁数が入力されると（ＳＴ１）、折り位置調整値として、用紙が第２，第４の搬送路内にて停止されるタイミングに相当する上述した経過時間Ａｐｓ、Ｂｐｓ秒を設定する（ＳＴ２）。
ステップＳＴ２において設定される経過時間に対応して第１ストッパ手段６０１および第２ストッパ手段６０２の位置が変更される。

用紙が搬送されて第２の搬送路１０２内に導入されると用紙の通過が第１の用紙通過検知センサ５０２により検知された時点から所定時間（Ａｐｓ秒）経過してどうかが判別され（ＳＴ３），経過した場合には、第１ストッパ手段６０１により先端が衝止されて停止する。この停止によりそれまで用紙を搬送していた搬送部材も停止し、第２搬送路１０２内に配置されている搬送ローラ１０９は、用紙後端を挟持した状態で停止する。

第１ストッパ手段６０１により先端が衝止されている用紙は、図９（Ａ）に示すように、第１ストッパ手段６０１突き上げ動作と搬送ローラ１０９による後端挟持によって第１ニップ部２０５に対向する位置が膨らみ、ガイド板４０１の突き押しによって膨らんだ部分が第１ニップ部２０５に向けて導入され、第１折りローラ２０１，第２折りローラ２０２の挟持搬送により１回目の折り動作が行われる（ＳＴ４）。

第４搬送路１０４内に導入された用紙は、第２の用紙通過検知センサ５０３を通過した時点からの経過時間（Ｂｐｓ秒）が判別され（ＳＴ５）、経過した場合には、第２ストッパ手段６０２によって衝止されて停止する。第２ストッパ手段６０２により衝止されている用紙は、図９（Ｂ）に示すようにストッパ手段６０２の突き押しによって第２ニップ部２０６と対向する位置が膨らみ、第２および第３の折りローラ２２０，２０３が回転駆動されることにより、第２ニップ部２０６に向けて導入され、図９（Ｃ）に示すように第２ニップ部２０６を通過することで２回目の折り動作が行われる（ＳＴ６）。

１００ 用紙折り装置
１０１〜１０７ 第１〜第６の搬送路
２０１〜２０４ 第１〜第４の折りローラ
２０５ 第１ニップ部
２０６ 第２ニップ部
５００ 制御部
５０１ 用紙サイズ、頁数入力用の操作部
５０２ 第１の用紙通過検知センサ
５０３ 第２の用紙通過検知センサ
５０４ 第１ストッパ手段用駆動部
５０５ 第２ストッパ手段用駆動部
５０６ 折りローラの回転駆動部
６０１ 第１ストッパ手段
６０２ 第２ストッパ手段

特開２００９−１２６６９８号公報

Claims (4)

1. 画像形成装置から排出される用紙を折りローラ対に挟持して折り加工する用紙折り装置において、
   用紙を撓ませることにより撓み部をローラに挟持させ搬送方向の折り位置を決定する複数のストッパ手段と、ストッパ手段に突き当てることで撓みを形成させる搬送ローラ対と、用紙を挟持して折り目を形成する方向に回転する折りローラとを有し、前記用紙の挟持対象となる折りローラの選択に応じた折モードにより折り加工を施されたシートを排出する構成を備えたシート折り装置であって、
   前記折りモードのうちで内三つ折りが選択された際には、該内三つ折り加工の対象となる用紙が複数連続する場合に、外側に重ねる頁に相当する用紙の側端面から折り目部までの長さを、内側に位置する頁に相当する用紙の側端面から折り目部までの長さよりも短くするように前記折りローラに対する撓み部の導入タイミングを変更する制御手段を備えていることを特徴とする用紙折り装置。
2. 前記制御手段は、前記撓み部の導入タイミング変更量に応じて前記ストッパ手段の位置を前記用紙の搬送方向において変更することを特徴とする請求項１記載の用紙折り装置。
3. 前記制御手段には、前記第１挟持部における前記用紙の導入方向上流側に位置する第１の用紙通過検知センサと、少なくとも前記第１挟持部において折り目を付けられた用紙が排出される側に位置する第２の用紙通過検知センサとが入力側に接続され、出力側には、前記ストッパ手段の駆動部および前記折りローラの駆動部が接続され、
   前記制御部は、前記用紙のサイズおよび頁数の入力情報に基づき、前記第１，第２の用紙通過検知センサによる用紙通過検知後での前記用紙の移動時間を割り出し、その移動時間として、外側に重ねる頁に相当する用紙の側端面からの折り位置が、内側に位置する頁に相当する用紙の側端面からの折り位置よりも短くなるように、前記ストッパ手段の位置を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の用紙折り装置。
4. 請求項１乃至３のうちの一つに記載の用紙折り装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

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