(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記駆動回転軸には駆動モータが連結され、この駆動モータは、前記昇降部材に配置された位置検出センサからの位置検出信号を基準に駆動停止するように制御されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシート折り装置。
前記昇降部材には、前記従動コロと共に湾曲ガイドが設けられ、前記折りロール対の一方のロール側にこの従動コロが、他方のロール側にこの湾曲ガイドがそれぞれ対向配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のシート折り装置。
【背景技術】
【0002】
一般に、この種のシート折り装置は、印刷機、プリンタ装置、複写機などの画像形成装置で画像形成されたシートを所定の折位置で折り合わせて仕上げ処理する装置として広く知られている。例えば特許文献1には、画像形成装置の排紙口に連設して画像形成されたシートをファイリング用に折り合わせて後続する綴じ処理装置に搬出する装置が提案されている。
【0003】
このようにシートを2分の1或いは3分の1に折り合わせて搬出するシート折り装置は、画像形成装置の後処理装置として構成されるか、或いは画像形成装置、綴じ処理装置に内蔵されるユニットとして構成されている。そして折仕様はファイリング用として例えば1/2折り、Z折り、1/3レター折り(内3ツ折り、外3ツ折り)など用途に応じて種々の折仕様が知られている。
【0004】
そこで画像形成装置、綴じ装置(フィニッシャ装置、製本装置)などに連設され、或いは内蔵される折り装置には、折り処理機構と、これにシートを給送セットする搬送機構で構成されている。例えば特許文献1には、順次給送されるシートを束状に部揃えする集積ガイドに、シート束を折り合わせるローラ対を設け、このローラ対と経路を挟んで対向する位置に配置した折り板でシート束の折り目をローラ対のニップ点に挿入する装置が開示されている。
【0005】
同様に特許文献2及び特許文献3にもシートを給送する経路に一対のローラ対と、折り板(折りブレード)を配置し、ローラ対のニップ点に折り板でシートの折り目位置を挿入して折り合わせる装置が開示されている。
そしてこの折りロールの上流側と下流側にはシート先端部と後端部を繰り出す搬送手段が、特許文献2のものは先端ストッパとベルトで、特許文献3のものはローラでそれぞれ構成されている。
そして折位置に給送したシートを一旦停止した後に、折りブレードで挿入するシート速度と、折りロール対で折り合わせるシート速度と、上流側の搬送手段で繰り出すシート速度と、下流側の搬送手段で繰り出すシート速度とがそれぞれ一致するように制御している。
【0006】
上述のようにシートの折り目位置を折り板でロールニップ間に挿入する折機構では折りブレードで挿入するシート速度と、折りロール対で折り合わせるシート速度と、上流側の搬送手段で繰り出すシート速度と、下流側の搬送手段で繰り出すシート速度が正確に一致しなければ折り目位置が狂う恐れがあり、それぞれのタイミング制御が複雑となる問題が知られている。
【0007】
そこで特許文献4には互いに圧接した折りロール間に、シートの移送方向下流側に位置するローラ周面に従動コロを退避位置と圧接位置との間で移動可能に配置し、折り目を形成するタイミングで従動コロを退避位置から圧接位置に移動する折機構が提案されている。この機構によると、従動コロで挿入する速度と折りローラの速度と、上流側の搬送手段で繰り出すシート速度は同一(同一ローラで構成しているため)となり、それぞれの速度調整の必要が無くなる。
【0008】
また一対の圧接した折りローラ間にシート束を折りブレードで挿入して束折りする際に、ブレード移動速度を折ローラの周速度より速く設定するとは、例えば特許文献5、6等に開示されている。
【0009】
このように、シートの折り目を折りロールのニップ位置に挿入する際に、特許文献7には、偏向部材にギアを設け、このギアを駆動モータに連結したピニオンに噛合させてモータの回転で偏向部材を待機位置から作動位置に移動させる機構が開示されている(同文献
図4参照)。また特許文献8にも同様の機構が開示されている。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下図示の実施形態に基づいて本発明を詳述する。
図1は本発明に係わるシート折り装置を備えた画像形成システムを示す。このシステムは画像形成装置Aと後処理装置Cとで構成され、後処理装置Cにはシート折り装置Bがユニットとして付設されている。
【0031】
画像形成装置Aは順次シート上に画像形成するプリンタ、複写機、印刷機などとして構成される。図示のものは複写機機能とプリンタ機能を有する複合型複写機として画像形成部7と、原稿読取部20と、フィーダ部(原稿送り装置)25とで構成されている。また後処理装置Cは、画像形成装置Aの本体排紙口18に連設され、画像形成されたシートに、折り処理、パンチ孔開け、捺印処理、綴じ処理などの後処理を施すように構成されている。そしてこの後処理装置Cに画像形成されたシートを折り処理するためのシート折り装置Bが一体的に設けられている。
以下シート折り装置B、画像形成装置A、後処理装置Cの順に説明する。
【0032】
[シート折り装置]
本発明に係わるシート折り装置Bは、画像形成装置A或いは後処理装置Cに内蔵されるか、これらとは別に独立した装置(スタンドアロン構成)として構成する。図示のものは画像形成装置Aと後処理装置Cとの間にオプションユニットとして配置されている。
【0033】
シート折り装置Bは、
図2にその全体構成を示すが装置ハウジング29に搬入口30と搬出口31を設け、搬入口30は上流側の画像形成装置Aの本体排紙口18に連なる位置に、搬出口31は下流側の後処理装置Cのシート受入口69に連なる位置に配置されている。尚本発明にあってシート折り装置Bは独立した装置ハウジング29を備えることなく、例えば後処理装置Cのケーシング内に内蔵する場合があり、その場合には搬入口30と搬出口31を必要としない。従って以下、搬入口30は搬入部と、搬出口31は搬出部と同義であり、説明の都合上、搬入部を搬入口30と、搬出部を搬出口31として説明する。
【0034】
図2に示すように搬入口30と搬出口31は装置ハウジング29を横断するように対向配置され、図示の搬入口30と搬出口31は略々水平方向に対向する位置に配置されている。そしてこの搬入口30と搬出口31との間には搬入口30からのシートを折り処理することなく搬出口31に搬出する第1搬送経路32と、搬入口30からのシートを折り処理して搬出口31に搬出する第2搬送経路33が配置されている。この第1搬送経路32には、シートを所定方向(水平方向)に移送する「シート搬送機構」が、第2搬送経路33には、シートを折り処理する「折り処理機構」が配置されている。
【0035】
「経路構成」
図2に示すように装置ハウジング29には第1搬送経路(以下「第1経路」という)32が搬入口30と搬出口31との間に配置されている。この経路は図示のように直線経路で水平方向に配置しても、或いは曲線経路で構成しても、垂直方向に配置することもいずれも可能である。この第1経路32は上述したように搬入口30からのシートを折り処理することなく搬出口31に案内する。
【0036】
また上記第2搬送経路(以下「第2経路」という)33は搬入口30からのシートを折り処理する経路として構成する。このため第1経路32から分岐して搬入口30からのシートを折り位置Np1、Np2に案内するように構成されている。これと共に第2経路33は
図2に示すように第1経路32と交差する方向に配置され、この経路に第1折り位置Np1と第2折り位置Np2が設定されている。
そしてこの第2経路33は第1折り位置Np1に一次折りするためのシート先端を案内する第1スイッチバックパス34と、折り処理したシートを二次折りするための折りシート先端を第2折り位置Np2に案内する第2スイッチバックパス35とから構成されている。
【0037】
このように第2経路33は第1経路32と交差する方向に配置され、第1経路32の上方エリアに第1スイッチバックパス34と下方エリアに交差部Kからシートを下流側(第2折り位置Np2方向)に移送する第2スイッチバックパス35が対向配置されている。
そして第1スイッチバックパス34と第2スイッチバックパス35は、それぞれ湾曲した湾曲経路で構成され
図2に示すように略々S字カーブに形成されている。この第2経路33には、第1折り位置Np1と第2折り位置Np2に後述する折り処理手段(折ローラ機構)48が配置され、第2折り位置Np2からの折シートを搬出口31に向けて搬出する第3搬送経路(以下「第3経路」という)36が連設されている。
【0038】
尚、第1経路32と第2経路33とは、互いに交差するように配置するが、シートを第1折り位置Np1に案内する第1スイッチバックパス34を第1経路32の下方に、折り処理したシートを下流側に案内する第2スイッチバックパス35を第1経路32の上方に配置しても良い。
また
図2の形態では第1経路32を水平方向に配置したが、経路32を装置ハウジング29に鉛直方向に配置する場合には、第1スイッチバックパス34と第2スイッチバックパス35を第1経路32の左右エリアに対向配置することも可能である。
【0039】
更に、上記第2スイッチバックパス35は
図2に示す形態ではシートを二次折りする為に、第2折り位置Np2に折シートを案内する関係でシートの送り方向を反転するように構成しているが、シートを二次折りしない場合には、直進する経路とすることも可能である。
【0040】
上記第2経路33には、折り処理されたシートを搬出口31に案内する第3経路36が連設されている。図示の第3経路36はシートを二次折りする第2折り位置Np2と搬出口31との間に設けられている。この第3経路36には折シートを搬出口31とは異なる排紙口51から収納スタッカ65に案内する排紙経路37が配置されている。
【0041】
上述のように構成される第1スイッチバックパス34は、
図2に示すように曲率R1を有する円弧状に湾曲した経路で構成され、上記第2スイッチバックパス35は曲率R2を有する円弧状に湾曲した経路で構成されている。また上記第3経路36に連なる排紙経路37も曲率R3を有する円弧状に湾曲した経路で構成されている。
【0042】
そして第1経路32からのシートを第1折り位置Np1に案内するための第1スイッチバックパス34の経路長(L1)と、一次折りされた折シートを第2折り位置Np2に案内するための第2スイッチバックパス35の経路長(L2)とは、経路長L1>経路長L2となるように構成されている。
【0043】
更に折り処理されたシートを第2折り位置Np2から収納スタッカ65に案内する排紙経路37の経路長L3は、L3<L2<L1となるように構成されている。これは、第1折り位置Np1を第1経路32の近傍に配置すると、その結果として各経路長がL3<L2<L1となるため経路構成のコンパクト化をもたらす。
【0044】
従って経路長が長い第1スイッチバックパス34が第1経路32の上方エリアに配置され、これと対向して経路長が短い第2スイッチバックパス35と排紙経路37が下方エリアに配置され、更に第2スイッチバックパス35と排紙経路37の下方に収納スタッカ65が配置されている。このようなレイアウト構成によって装置ハウジング29の内部スペースの集密化が図られる。
【0045】
「経路切換手段」
上述した第1経路32と第2経路33の交差部Kには経路切換手段63が配置されている。
図3に従ってこの経路切換手段63を説明すると、搬出ローラ62aの支軸62xに揺動可能に軸支持されたガイド部材で第1経路32から送られるシートを第1スイッチバックパス34に案内(同図実線)するか、搬出口31に案内(同図破線)するか、その経路を切り換える。
【0046】
また、第1経路32と第2経路33の交差部Kにはシートガイド61が設けられている。このシートガイド61は第1経路32の第1ローラ41bと搬出ローラ対62a、62bとの間に配置され、第1経路32から送られたシートを第1スイッチバックパス34に案内する姿勢(同図実線)と、搬出口31に案内する姿勢(同図破線)の間で揺動可能に軸支持されている。
【0047】
「折ローラの構成」
図2及び
図3に示すように、第2経路33には折りローラ対から構成される折りローラ機構が配置されている。第1経路32と第2経路33の交差部Kには第1ローラ41bと第2ローラ49と第3ローラ50が互いに圧接するように配置されている(
図3参照)。
第1ローラ41bと第2ローラ49との圧接点にシートを一次折りする第1折り位置Np1が形成され、第2ローラ49と第3ローラ50との圧接点にシートを二次折りする第2折り位置Np2が形成されている。
【0048】
また、上記第1第2第3の各ローラ径は、図示の装置は同一外径にしてある。これは例えば第2ローラ径を最大にするなど適宜寸法に設定すればよい。
【0049】
更に
図3に示すように第1ローラ41bは外周の一部を第1経路32に臨む位置に配置してあり、このローラ周面にピンチローラ41aを圧接している。この互いに圧接した第1ローラ41bとピンチローラ41aで第1経路32の給紙搬送手段を構成し、これによって搬入口30からのシートは下流側に搬送される。
【0050】
[シート偏向手段の構成]
本発明は上述した
図3に示す折りロール41b,49のニップ部(第1折り位置)Np1にシートの折り目位置を案内するシート偏向手段53を次のように構成する。
図4は
図3の装置の要部を示し、この
図4に従ってシート偏向手段53の構成を説明する。
【0051】
図4に示すように搬入口30からシートを折り処理部に案内する搬送経路(第1経路32)に一対の折りロール対41b、49を設ける。この折りロール対41b,49は駆動モータで図示矢印方向に回転され、ニップ部(第1折り位置)Np1でシートを折り合わせる。
【0052】
このニップ部(第1折り位置)Np1にシートの折り目位置を案内(挿入)するシート偏向手段53と、これを経路外の待機位置Wp(
図4実線位置)から経路内の作動位置Ap(鎖線位置)に移動する駆動手段85を備える。
【0053】
上記シート偏向手段53は折りロール対41b、49の一方のロール周面p2と当接する従動コロ53aと、このコロを一端に保持して待機位置Wpから作動位置Apに移動する昇降部材53cで構成する。
図示の昇降部材53cは装置フレーム(不図示)に待機位置と作動位置との間で移動可能に支持する。その支持構造は図示しないが装置フレームにガイドレールを設け昇降部材をこのレールに摺動するように支持する。
【0054】
また図示の従動コロ53aは、昇降部材53cに摺動可能に軸支持され加圧スプリング53dが従動コロ53aをロール周面p2側に圧接するように昇降部材53cと従動コロ53aとの間に架け渡してある。
図4(b)に示すように従動コロ53aは支持ステム53fと一体に昇降部材53cに摺動可能に取付けられ、加圧スプリング53dの一端が昇降部材53cに、他端が従動コロ53aのブラケットに係合している。図示53gは下限ストッパである。
従って昇降部材53cが
図4(a)矢印方向に移動し、従動コロ53aが折りロールの周面p2に当接した後は、加圧スプリング53dに蓄力される。このスプリングの作用で従動コロ53aはロール周面p2に所定圧力で付勢され、シートに搬送力を付与する。
【0055】
上記昇降部材53cには、
図3に示すように従動コロ53aと共に湾曲ガイド53bが一体に形成され、この湾曲ガイド53bは、折りロール対の上流側に位置する第1ローラ41bの周面に沿う形状に形成されている。
上記駆動手段85は、シフトモータMSに連結された駆動回転軸85xと、その回転を昇降部材53cに運動伝達する駆動伝達手段86で構成する。この駆動伝達手段86の実施形態を
図4に第1実施形態、
図8に第2実施形態として説明するが、この他駆動伝達手段としては種々の形態が採用可能である。
【0056】
[駆動伝達手段の第1実施形態]
図4に示す駆動伝達手段86は、上記駆動回転軸85xの回転を昇降部材53cに伝達する伝動手段86Aと、駆動回転軸85xの回転を昇降部材53cに伝達することなく位置保持するカム部材86Bで構成している。
伝動手段86Aは昇降部材53cに一体形成したラック53eと、駆動回転軸85xに設けたピニオン85pで構成する場合を示す。このピニオン85pとラック53eは互いに噛合し、駆動回転軸85xの時計方向回転で昇降部材53cは待機位置Wpから作動位置Apに移動し、駆動回転軸85xの反時計方向回転で作動位置Apから待機位置Wpに復帰する。このときの昇降部材53cの移動速度は駆動回転軸85xの回転速度と一致する。
【0057】
また、上記駆動回転軸85xに上記カム部材86Bが軸支持され、このカム部材86Bのカム面86yは昇降部材53cの係合コロ53h(もしくは突起部材)と互いに係合する。そこでこの昇降部材53cには前述したように加圧スプリング53dを介して従動コロ53aが取り付けられている。そしてカム部材86Bのカム面86yは従動コロ53aに所定の加圧力が作用した後には駆動回転軸85xが回転してもその状態(作動状態)を維持する。
【0058】
つまり
図4に示すように駆動回転軸85xにはピニオン85pとカム部材(円筒カム;以下同様)86Bが取付けられ、この駆動回転軸85xが所定角度範囲(
図4(b)に示す角度θ1)で回転するときにはピニオン85pがラック53eと係合し昇降部材53cを矢印方向に移動する。
また駆動回転軸85xが角度θ1とは異なる角度範囲(
図4(b)に示す角度θ2)で回転するときにはピニオン−ラック間の係合は解除され、カム面86yが昇降部材53cの係合コロ53hと係合するように構成されている。
【0059】
図4には駆動回転軸85xの外周の角度範囲θ1に半円形状のピニオン85pが形成してあり、残りの角度範囲θ2に半円形状のカム面86yが形成してある。そしてカム面86yは同一径の円形状にしてある。従って駆動回転軸85xがホームポジションから角度範囲θ1内で回転するときには昇降部材53cは待機位置Wpと作動位置Apとの間で移動し、角度範囲θ2内で回転するときには昇降部材53cは作動位置Apに保持されるように角度範囲が設定されている。
なお
図4はピニオン85pとカム面86yの関係をモデル化したものであり、両者を半円形状に形成す必然性はなく、ピニオン85p、カム面86yともに駆動回転軸85xの外周に円形状に構成し、駆動回転軸85xの角度範囲θ1ではピニオン85pとラック86yが係合し、角度範囲θ2ではカム面86yと係合コロ53hが係合する位置関係に構成することで加工を容易にすることが出来る。
【0060】
[駆動伝達手段の第1実施形態の作用]
上述の駆動伝達手段86の第1実施形態の作用について説明する。
図5(a)は駆動回転軸85xがホームポジションの状態を示し、このとき昇降部材53cは上死点の待機位置に位置し、また駆動回転軸85xのピニオン85pはラック53eの下限位置で係合している。尚この位置にはポジションセンサ(位置検出センサ)Ssが配置され、昇降部材53cが上限位置に移動した状態を検知し、シフトモータMSの駆動を停止している。図示53zは昇降部材53cに設けられたフラグである。
【0061】
図5(b)はシフトモータMSを回転して駆動回転軸85xを所定角度回転した状態を示す。このとき駆動回転軸85xのピニオン85pはラック53eと噛合して昇降部材53cを所定量待機位置から作動位置に向けて移動する。同図は従動コロ53aが第1経路中のシートと最初に接した状態を示し、このときシフトモータMSは駆動回転軸85xを定速度で移動するように立ち上げられている。
【0062】
図5(c)は昇降部材53cの従動コロ53aが第2ローラ49の周面p2と接した状態を示す。このときピニオン85pはラック53eと噛合して昇降部材53cを更に下方に移動するように駆動回転軸85xの駆動力は昇降部材53cに作用している。
【0063】
図6(d)は、ピニオン85pとラック53e間の係合が解除され、カム面86yと係合コロ53hの係合が開始された状態を示す。駆動回転軸85xが時計方向に回転するとカム面86yが係合コロ53hを下方に移動する。このとき加圧スプリング53dに蓄力され従動コロ53aはロール周面p2に所定加圧力で圧接される。このとき従動コロ53aは作動位置Apに位置している。
【0064】
図6(e)は、カム面86yが従動コロ53aをロール周面p2に圧接した後、シフトモータMSを停止する。シフトモータMSへの給電を停止すると駆動回転軸85xは、その慣性で回転し続ける。このときカム面86yは、従動コロ53aがロール周面p2との間にシートを挟んだ状態で、従動コロ53aの位置を移動することなく所定圧力で圧接し続ける。そしてシフトモータMSは慣性で徐々に停止する。
【0065】
そして昇降部材53cを作動位置から待機位置に復帰させるときには、制御手段95はシフトモータMSを逆回転させて駆動回転軸85xを反時計方向に回転させる。するとカム面86yも反時計方向に回転し、加圧スプリング53dの作用でピニオン85pがラック53eと係合する。この駆動回転軸85xの逆回転で、従動コロ53aは、
図6(e)の状態から
図6(d)、
図5(c)、
図5(b)、
図5(a)の順に待機位置に復帰する。
【0066】
「シフトモータの制御構成」
図7はシフトモータMSの制御構成を示す。シフトモータMSは昇降部材53cがホームポジション(
図5(a)の待機状態)で停止し、その回転負荷で昇降部材53cを位置保持している。そして後述する制御手段(CPU)95が第1センサS1でシート先端を検出した後、その検出信号と折り目位置を基準にシートが所定量移動する見込み時間でシフトモータMSを起動する。すると昇降部材53cは待機位置から作動位置に向けて移動する。そしてシフトモータMSが所定の定速度に達する見込み時間(z1)の後、従動コロ53aが第1経路32のシートと接する(z2)。
【0067】
つまり制御手段95はシフトモータMSの起動から昇降部材53cが定速度(V1)に達した後に従動コロ53aがシートと接するタイミングに、シートとモータ起動時期を設定してある。この状態で昇降部材53cは定速度V1でシートを第1折り位置Np1に偏向させる。この昇降部材53cの運動は、駆動回転軸85xの回転をピニオン85pでラック53eに伝達される。
【0068】
そこで昇降部材53cの従動コロ53aが折りロール周面と接するか、その直前で駆動回転軸85xの回転はピニオン−ラックの係合が解除されカム面86yが係合コロ53hと係合する(z3)。するとカム面86yは昇降部材53cを折りロール側に押し下げる。このとき加圧スプリング53dに蓄力され、従動コロ53aは所定の加圧力で折りロール周面と係合する(z4)。
【0069】
次に制御手段95は従動コロ53aが折りロール周面p2と当接し、シートを所定の加圧力で折りロール対の一方に圧接した後、その動作が確実に達成される適当なタイミングでシフトモータMSの電源を遮断(OFF)する(z5)。するとシフトモータMSの回転軸と駆動回転軸85xは慣性回転の後停止する。このとき昇降部材53cはカム面86yと係合コロ53hが係合し、円形状のカム面86yは昇降部材53cを位置移動することなく、その位置(作動位置)を保持する。従ってシフトモータMSと駆動回転軸85xの慣性回転で従動コロ53aのシート加圧動作が影響されることはない。
【0070】
このような制御によって、昇降部材53cは第1経路32のシートを予め設定(設計計算値)された定速度で折りロールニップ点に案内し、同時に従動コロ53aとロール周囲p2との圧接力も予め設定された加圧力に維持され、更にシフトモータMSの停止タイミングがシートの案内動作に影響を及ぼすことがない。
【0071】
[駆動伝達手段の第2実施形態]
図8(a)及び(b)は、駆動伝達手段86の異なる実施形態を示す。なお、
図4と同一の構成については同一号を付して説明を省略する。図示のものは駆動伝達手段86を回転カムで構成する場合を示す。
【0072】
まず
図8(a)に示す実施形態は、シフトモータMSに連結された駆動回転軸85xに、回転カム87が一体に取り付けられている。この回転カム87は角度範囲θ1では変位角に対して変位量が一定に(直線的に)増加するシフトカム面87aと、角度範囲θ2では変位角に対して変位量がゼロのノンシフトカム面87bが形成されている。
【0073】
一方昇降部材53cは、前述のものと同様に従動コロ53a、加圧スプリング53d、湾曲ガイド53bが昇降部材53cに取り付けられている。この昇降部材53cには支持ステム53iが一体に設けられ、このステムは装置フレームに固定したスリーブ53jに摺動可能に嵌合支持されている。また、加圧スプリング53dは、図示しないが前述のものと同様に従動コロ53aが昇降部材53cに摺動可能に係合され、加圧スプリング53dが昇降部材53cと従動コロ53aとの間に配置されている。
【0074】
このように構成された昇降部材53cに、回転カム87が係合してある。そして駆動回転軸85xが角度範囲θ1内で回転するときには、シフトカム面87aが昇降部材53cと係合して所定速度(V1)で下降移動する。また駆動回転軸85xが角度範囲θ2内で回転するときにはノンシフトカム面87bが昇降部材53cと係合して、その位置に保持する。
【0075】
次に、
図8(b)に示す実施形態は、回転カム88と、昇降部材53cを伝動レバー89で係合している。これは
図8(a)の実施形態では昇降部材53cの移動ストロークの関係で回転カムが大型化する。そこで伝動レバー89で昇降部材53cの移動量を増大させる。このため伝動レバー89は回転支軸89xを中心に梃子作用が作用するようにカム面との係合点Laと昇降部材53cとの係合点Lbを、前者を短く、後者を長く設定している。
【0076】
この
図8(a)及び(b)に示す実施形態においても、シフトモータMSの制御は、
図7で説明した第1実施形態と同一の制御で、同一の動作が得られる。
【0077】
なお、
図2に示す装置では、シートを折りロール対のニップ部に案内するシート偏向手段は、シートを一次折りする一次折り偏向手段53と、一次折りされたシートを更に2次折りする二次折り偏向手段54として配置されている。この二次折り偏向手段54も上述した一次折り偏向手段53と同一の構造を採用する。
【0078】
[シート搬送機構]
前記第1経路32、第2経路33のシート搬送機構を
図2及び
図3に従って説明する。第1経路32には搬入口(搬入部)30に搬入ローラ対40a、40bが配置され、装置外部から送られたシートを搬入する。第1経路32と第2経路33の交差部Kと搬入ローラ対40a、40bの間に給紙搬送ローラ対が配置されている。図示の給紙搬送ローラ対は第1ローラ41bと、これに圧接したピンチローラ41aで構成されている。
【0079】
なお、第1経路32には、搬入ローラ対40a、40bの下流側にレジストエリアArが設けられ、このレジストエリアArにゲートストッパ43が配置されている。このゲートストッパ43は支軸43xを中心に揺動可能に構成され、先端部の係止面43sでシート先端を一時的に係止してレジスト修正する。このためゲートストッパ43には図示しない作動ソレノイドに連結されている。
【0080】
上記第2経路33には、第1ローラ41bと、第2ローラ49と第3ローラ50が互いに圧接して配置され、排紙経路37には排紙ローラ67が配置されている。また、第1スイッチバックパス34と第2スイッチバックパス35にはシート搬送機構は配置されていない。
【0081】
「シート先端検知センサ」
上述の第1経路32には、
図2に示すようにシートの端縁を検出する第1センサS1が配置され、第1スイッチバックパス34に搬入するシートの端縁(先端及び後端)を検出する。また第2スイッチバックパス35には搬入するシートの端縁を検出する第2センサS2が配置してある。この第1センサS1と第2センサS2はシートの折り目位置を割り出すためにシートの端縁を検出するが、その作用は後述する折り仕様と共に後述する。
【0082】
「シート搬送制御」
上述したように交差部Kに第1ローラ41b、第2ローラ49の第1折り位置Np1と、一次折り偏向手段53が配置されている。また交差部Kの上流側には第1経路32に給紙搬送ローラ対41a、41bが配置され、交差部Kの下流側に位置する第1スイッチバックパス34には、シートを拘束する搬送手段は配置されていない。このため、複数の搬送機構が相互に干渉して搬送速度ムラを生じることがない。
また一次折り偏向手段53は第1経路32を移動するシートの進行方向下流側に位置する第2ローラ49のローラ周面と圧接する従動ローラ53aを備え、この従動ローラは経路外の待機位置Wpからローラ周面に圧接した作動位置Apとの間で往復動する。
【0083】
そこで、
図9に従ってシートの搬送制御について説明する。同図に示すように一次折り偏向手段53の従動ローラ53aを待機位置Wpから作動位置Apに移動する速度V1を第1経路32を移動するシート速度V2より高速に設定する(例えばV1=1.7×V2の速度設定とする)。このため給紙搬送ローラ対41a、41bの周速度V2と、昇降部材53cの下降速度V1を、V1>V2に設定している。この速度制御は、第1ローラ41bの搬送モータMFと一次折り偏向部材53のシフトモータMSの回転速度を制御する。
【0084】
このシフトモータMSの回転速度制御を
図10に示す。同図(a)は昇降部材53cを上死点(
図9実線)から、従動ローラ53aが第1経路32を送られるシートと接する点P3まで速度V1に加速し、従動ローラ53aが第2ローラ49に当接した後、所定時間後に減速して停止する場合を示す。また同図(b)は従動ローラ53aが第2ローラ49に当接したタイミングで昇降部材53cを停止する場合を示す。
【0085】
そして
図9に示す圧接点P1におけるピンチローラ41aと第1ローラ41bのニップ圧は4kgに設定されている。これは、搬入されたシートをスキュー補正する際に最適なニップ圧である。また圧接点P2における従動ローラ53aと第2ローラ49のニップ圧は1.5kgに設定されている。つまり、圧接点P1におけるシートのニップ圧を圧接点P2におけるシートのニップ圧より大きく(図示の装置は約3倍)設定することによってシートの折り位置は圧接点P1に規制される。
【0086】
このように、給紙搬送ローラ対41a、41bで繰り出され給紙搬送ローラ対のみにニップ搬送されたシートは交差部Kで搬送方向と直交する方向に従動ローラ53aが下降し、そのローラ移動速度V1はシート速度V2より高速に設定されている。このため第1スイッチバックパス34内のシート先端部の移動変位量は給紙搬送ローラ対41a、41bで繰り出されるシート後端部の移動変位量より大きくなる。つまり従動ローラ53aの移動に伴ってシートは先端部側が後端部側より大きい変位量で移動する。その結果、シートは後端部の給紙搬送ローラ対41a、41bの圧接点P1を基準に第1折り位置Np1に案内されることとなる。
【0087】
これと共に、シート先端部には第1スイッチバックパス34の摩擦負荷(搬送負荷)が作用するから、シート先端部側が揺らぐことなく従動ローラ53aによって第1折り位置Np1に案内される。
【0088】
更に、第1スイッチバックパス34を、湾曲した経路形状に構成する。これによってこの経路に給紙搬送ローラ対41a、41bで送り出されたシート先端部はその姿勢が揺らぐことがなく、また、従動ローラ53aで第1折り位置Np1に繰り込まれる際に湾曲経路を構成するガイド部材の摩擦負荷(搬送負荷)が直線経路と比較して大きく作用する。
【0089】
また、
図9において給紙搬送ローラ対41a、41bの圧接点をP1、従動ローラ53aが第2ローラ49の周面と接する接点をP2、従動ローラ53aが第1経路32を移動するシートと最初に接する接点をP3とするとき、P1−P2間のシート搬送長さLS2(
図9破線長さ)を、P1−P3間のシート搬送長さ(LS1:
図9参照)より長くLS2>LS1に設定する。
これによって給紙搬送ローラ対41a、41bで繰り出されたシートは、従動ローラ53aで第1折り位置Np1に案内されとき、LS2>LS1に設定され、同時にV1>V2に設定されているため、シート後端部が給紙搬送ローラ対41a、41bの圧接点P1から引っ張られることがない。従ってシートは後端部の圧接点P1を基準に第1折り位置Np1に案内される。
【0090】
更に従動ローラ53aが接点P3から接点P2に至るストロークをLS3とするとき次式が成立するように速度設定する。
(LS2−LS1)/V2≒LS3/V1 ・・・ (式1)
これによって従動ローラ53aの移動速度が遅い場合、シートと接するポイント(接点)P3がズレる。
これと共に給紙搬送ローラ対41a、41bの圧接点P1と従動ローラ53aとの間でシートにたるみが生ずる。このシート係合点の位置ズレとシートのたるみで折りズレ、折り皺などが発生するのを防止することが出来る。
【0091】
そしてこの第2経路33には第1経路32に配置した搬入ローラ対40a、40bとレジストローラ(第1ローラ)41bとで第1スイッチバックパス34にシートを搬入し、第1、第2ローラ41b、49でこのシートを下流側に搬送するようになっている。
【0092】
図示の装置は、第1第2経路32,33に配置するシート搬送機構を簡素化し、装置の小型化と静音化と消費電力の軽減を図ることを特徴としている。このため第1経路32には第2経路33に配置する折ローラ(第1ローラ41b)の外周の一部を搬入ローラ対40a、40bと搬出ローラ対62a、62bとの間で第1経路32に臨むように配置している。
【0093】
そしてこの第1ローラ41bの外周にピンチローラ41aを配置し、搬入ローラ対40a、40bから送られたシートを第1スイッチバックパス34に送っている。これによって第1経路32に特別な搬送ローラを配置する必要がなく搬送機構の簡素化を達成している。
【0094】
[折り処理仕様]
次に上述の折り処理手段48によるシート折り方法について
図11に従って説明する。通常の画像形成されたシートは、ファイリング仕上げのために綴じ代を残して二ツ折り又は三ツ折りする場合と、レター仕上げのために二ツ折り又は三ツ折りする場合がある。また、三ツ折りのときにはZ折りと内三ツ折りする場合がある。
図11には(a)に内三ツ折り、(b)にZ折り、(c)に1/4Z折りをそれぞれ示す。
【0095】
そして二ツ折りの場合には、第2経路33に送ったシートを第1第2ローラ41b、49でシートサイズの1/2位置或いはシート端部に綴じ代を残してその1/2位置を折り合わせる(一次折り)。
【0096】
また、三ツ折りの場合には、第2経路33に送ったシートを第1第2ローラ41b、49でシートサイズの1/3位置或いはシート端部に綴じ代を残してその1/3位置を折り合わせる(一次折り)。この折シートを第2第3ローラ49、50で残りのシートを1/3位置で折り合わせて(二次折り)第3経路36に送る。
【0097】
また三ツ折りの場合に、
図11(a)に示すように内三ツ折りする場合は第2経路33に送られたシートを第1第2ローラ41b、49でシート後端側1/3位置を折り合わせ、次いでシート先端側1/3位置を折り合わせる。
同様にZ折りのときには、第2経路33に送られたシートを第1第2ローラ41b、49でシート先端側1/3位置を折り合わせ、次いでシート後端側1/3位置を折り合わせる。
【0098】
更に三ツ折りの場合に、
図11(c)に示す1/4位置をZ折りするときには、第2経路33に送られたシートを第1第2ローラ41b、49でシート後端側1/4位置を折り合わせ、次いでシートの1/2位置を折り合わせる。
【0099】
[制御手段]
上述のシート折りの為の制御手段95は次のように構成する。前述のシート折り装置Bに制御CPUを搭載するか、或いは画像形成装置Aの制御部91に折り処理制御部を設ける。そしてこの制御部を次の動作が可能なように構成する。
【0100】
まず第2経路33の第1スイッチバックパス34及び第2スイッチバックパス35にシート先端を位置規制するストッパ手段(不図示)か、或いはシート先端を位置検出するセンサ手段(図示のS1、S2)を設ける。
図示の装置は、第1スイッチバックパス34に第1センサS1が、第2スイッチバックパス35に第2センサS2が配置してある。そして制御手段95は画像形成装置Aから送られたシートサイズ情報と、センサS1(S2)からの検出信号でシートの折り目位置が所定位置に到達したタイミングを算出するように構成されている。
【0101】
そこで
図12に示す制御ブロック図に従って説明する。画像形成装置Aには、制御CPU91にコントローラパネル15と、モード設定手段92を設ける。この制御CPU91はコントローラパネル15で設定された画像形成条件に応じて給紙部3、画像形成部7を制御する。そして制御CPU91は後処理装置Cの制御手段95に「後処理モード」「ジョブ終了信号」「シートサイズ情報」など後処理に必要とするデータとコマンドを転送する。
【0102】
後処理装置Cの制御手段95は、制御CPUで、後処理動作制御部95aを備える。そしてこの制御CPU95には第1センサS1、第2センサS2の検知信号が伝達されている。また、制御CPU95はゲートストッパ43に備えられた駆動手段(ソレノイド:不図示)と、経路切換手段63に「ON」「OFF」制御信号を伝達する。
【0103】
そして制御CPU95には、前述した折り仕様を実行するように搬送モータMFとシフトモータMSと駆動手段と経路切換手段63を制御する折り処理実行プログラムがROM96に記憶されている。また、RAM98には、折目位置算出手段97でシートの折り目を算出するためのデータと、シフトモータMSの作動タイミング時間がデータとして記憶されている。
【0104】
上記折目位置算出手段97は、「シートの長さサイズと」と「折り仕様」と「綴じ代寸法」とからシート先端(排紙方向先端)から折目位置(寸法)を算出する演算回路で構成されている。例えば二ツ折りモードではシートを排紙方向1/2位置で折り合わせるか、予め設定された綴じ代を残して1/2位置で折り合わせる。その折り目位置の演算は、例えば、[{(シート長さサイズ)−(綴じ代)}/2]で算出する。
また三ツ折りモードでは、例えばレター折り(内三ツ折り、Z折り)、ファイリング折り(1/4Z折り、Z折り)など折仕様に応じて折目位置を算出する。
【0105】
[排紙経路の構成]
上述のように二ツ折り、三ツ折りされた折シートは第3経路36に第2第3ローラ49、50の圧接点から送られる。そして第2ローラ49に圧接する増折りローラ64で増し折りされ第3経路36に案内される。この第3経路36は前述したように第1経路32に合流する。この第3経路36から分岐して排紙経路37が経路切換フラッパ66を介して連設され、この排紙経路37は第2経路33の下方に配置されている収納スタッカ65に折りシートを案内する。この排紙経路は曲率R3で前述のように構成されている。図示67は排紙経路37に配置された排紙ローラである。
【0106】
従って、後処理装置Cに移送する必要のない例えば内3ツ折り或いは1/3Z折りなどレター仕様に折り合わされたシートは搬出口31に移送されることなく収納スタッカ65に収容される。
【0107】
そして第3経路36に送られた折シートの内、後処理装置Cに移送して後処理するシートは、搬出ローラ対62で搬出口31に向けて移送される。尚この場合に、後処理するか否かの判断は、例えば前述のコントローラパネル15で画像形成条件と同時に後処理条件を設定するように構成する。そして設定された仕上げ条件に応じて収納スタッカ65に搬出するか後処理装置Cに移送するように構成する。
【0108】
[画像形成装置]
画像形成装置Aは
図1に示すように次の構成を備えている。この装置は、給紙部3からシートを画像形成部7に送り、画像形成部7でシートに印刷した後、本体排紙口18らシートを搬出する。給紙部3は複数サイズのシートが給紙カセット4a、4b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7に給送する。画像形成部7は例えば静電ドラム8と、その周囲に配置された印字ヘッド(レーザ発光器)9と現像器10と、転写チャージャ11と定着器12が配置され、静電ドラム8上にレーザ発光器9で静電潜像を形成し、これに現像器10でトナーを付着し、転写チャージャ11でシート上に画像を転写し、定着器12で加熱定着する。
【0109】
このように画像形成されたシートは本体排紙口18から順次搬出される。図示13は循環経路であり、定着器12から表面側に印刷したシートを、本体スイッチバックパス14を介して表裏反転した後、再び画像形成部7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パス14で表裏反転された後本体排紙口18から搬出される。
【0110】
図示20は画像読取部であり、プラテン21上にセットした原稿シートをスキャンユニット22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16に転送され、レーザ発光器9に画像信号を送る。また、図示25はフィーダ装置であり、スタッカ26に収容した原稿シートをプラテン21に給送する。
【0111】
上記構成の画像形成装置Aには図示しない制御部(コントローラ)が設けられ、コントローラパネル15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。
【0112】
一方、画像形成装置Aには上記スキャンユニット22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記憶部16に蓄積され、このデータ記憶部16から画像データはバッファメモリ17に転送され、このバッファメモリ17から順次印字ヘッド9にデータ信号が移送されるように構成されている。
【0113】
上記コントローラパネル15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」などが選定される。この後処理条件には前述したシート折り装置Bにおける折仕様が設定される
【0114】
[後処理装置]
後処理装置Cは
図1に示すように次の構成を備えている。この装置は装置ハウジング68にシート受入口69と、排紙スタッカ70と、後処理経路71を備えている。シート受入口69は前述のシート折り装置Bの搬出口31に連結され、第1搬送経路32又は第3搬送経路36からのシートを受け入れるように構成されている。
【0115】
後処理経路71はシート受入口69からのシートを排紙スタッカ70に案内するように構成され、この経路中に処理トレイ72が設けられている。図示73は排紙口であり、後処理経路71からのシートを下流側に配置された処理トレイ72に集積する。図示74はパンチユニットであり、後処理経路71に配置されている。排紙口73には排紙ローラ75が配置され、シート受入口69からのシートを処理トレイ72に集積する。
【0116】
処理トレイ72は、後処理経路71からのシートをスイッチバック(搬送方向反転)搬送させてトレイ上に設けられた後端規制部材(不図示)に部揃え集積する。このためトレイ上方には排紙口73からのシートをスイッチバックさせる正逆転ローラ76が設けられている。また上記処理トレイ72は排紙スタッカ70に連なり、排紙口73からのシートを先端側は排紙スタッカ70で、後端側は処理トレイ72で支持する(ブリッジ支持)ようになっている。
【0117】
上記処理トレイ72には後端規制部材に位置決めされたシート束を綴じ合わせるステープルユニット77が配置されている。そしてトレイ72上に積載したシート束をステープル綴じした後に排紙スタッカ70に搬出する。図示のスタッカ70にはシートの積載量に応じて昇降するエレベータ機構(不図示)が備えられている。