米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 包装;運搬 -> 株式会社リコー

発明の名称 折り機構、並びに、該機構を備えた、シート折り装置、シート後処理装置、及び、画像形成装置、折り機構のシート折り方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−76830(P2007−76830A)
公開日 平成19年3月29日(2007.3.29)
出願番号 特願2005−267633(P2005−267633)
出願日 平成17年9月14日(2005.9.14)
代理人 【識別番号】100084250
【弁理士】
【氏名又は名称】丸山 隆夫
発明者 鈴木 伸宜
要約 課題
最小限の駆動力で、省エネルギー、低コスト、高品質な折り機構、並びに、該機構を備えた、シート折り装置、シート後処理装置、及び、画像形成装置、折り機構のシート折り方法を提供する。

解決手段
シートに折りを施す折り機構において、シート搬送路に略垂直方向に移動可能な折りプレート74と、シート搬送路に露出する一対の折りローラ81と、この一対の折りローラ81を駆動する駆動モータとを設け、上記駆動モータの回転角と上記折りプレート74の進退移動量が比例関係にあるような折り機構とする。
特許請求の範囲
【請求項1】
シート搬送路に略垂直方向に移動可能な折りプレートと、
前記シート搬送路に露出する一対の折りローラと、
前記一対の折りローラを駆動する駆動モータと、を備えた、シートに折りを施す折り機構であって、
前記駆動モータの回転角と前記折りプレートの進退移動量が比例関係にあることを特徴とする折り機構。
【請求項2】
前記折りプレートの駆動にはネジ機構を用いていることを特徴とする請求項1記載の折り機構。
【請求項3】
前記ネジ機構はボールネジであることを特徴とする請求項2記載の折り機構。
【請求項4】
前記折りプレートの駆動には渦巻状のカム機構を用いていることを特徴とする請求項1記載の折り機構。
【請求項5】
前記折りプレートを案内する折りプレート案内棒を更に有し、
前記渦巻き状のカム溝と前記折りプレート案内棒との係合にカム溝の曲率に近似した曲率を持つ勾玉形状のガイド部材を用いることを特徴とする請求項4記載の折り機構。
【請求項6】
請求項1から5のいずれか1項に記載の折り機構を有することを特徴とするシート折り装置。
【請求項7】
請求項1から5のいずれか1項に記載の折り機構を有することを特徴とするシート後処理装置。
【請求項8】
請求項1から5のいずれか1項に記載の折り機構を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項9】
シート搬送路に略垂直方向に移動可能な折りプレートと、
前記シート搬送路に露出する一対の折りローラと、
前記一対の折りローラを駆動する駆動モータと、を備えた、シートに折りを施す折り機構のシート折り方法であって、
前記駆動モータの回転角と前記折りプレートの進退移動量が比例関係にあることを特徴とする折り機構のシート折り方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置等と、それに併設又は個別に、当該装置から排出された転写紙の仕分け、スタック、綴じ、中綴じ製本等を行うシート後処理装置とに関し、特に、折り機構、並びに、該機構を備えた、シート折り装置、シート後処理装置、及び、画像形成装置、折り機構のシート折り方法に関する。
【背景技術】
【0002】
複写機、プリンタ等の画像出力装置の下流側に配置され、出力される記録紙に綴じなどの後処理装置は広く知られているが、昨今その機能は多機能化され、従来の端面綴じに加えて中綴じ処理も可能としたのもが考案され、近年では、省エネルギー、低コスト、高品質の必要性が望まれている。
【0003】
従来、この種のシート後処理装置では、中綴じ製本の折り方法として、中央を綴じられ、シート搬送路に露出した一対の折りローラの横を通過しつつ搬送され、折り位置に位置決め滞留された用紙束の綴じ部を略垂直方向に、折りプレートにより押出し、その移動方向に設けた折りローラ対を通過させることでシート束の半折りを行っている。
【0004】
シート束を折りプレートにより高加圧(200〜400N程度)の折りローラニップまで押込むには数百Nの力が必要になることは周知のことである。そのために従来は、特許文献1〜3に開示されているようにクランク機構や変心軸を使用したカム機構を用いている。
【0005】
上記押込み力を低減させる方法として、折りプレートよりも早い周速度で折りローラを回転させシートを引き込みながら折りプレートで押込む方法や、ワンウェイクラッチを折りローラ駆動系に配置しニップに入りやすくし押込み力を低減させる方法などがある。
【特許文献1】特開2000−143088号公報
【特許文献2】特開2001−002317号公報
【特許文献3】特許第3623573号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、上述したような、折りプレートよりも早い周速度で折りローラを回転させシートを引き込みながら折りプレートで押込む方法では、シートを引き込む構成の不具合として表紙の破れや皺の問題がある。また、ワンウェイクラッチを用いる方法では、折りローラを正逆転して折り目を強化するには不向きであることや高トルク仕様となるため高価な機構となるという問題があった。
【0007】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、駆動モータの回転角と折りプレートの進退移動量が比例関係にある機構を採用することにより、最小限の駆動力で、省エネルギー、低コスト、高品質な折り機構、並びに、該機構を備えた、シート折り装置、シート後処理装置、及び、画像形成装置、折り機構のシート折り方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1記載の発明は、シート搬送路に略垂直方向に移動可能な折りプレートと、前記シート搬送路に露出する一対の折りローラと、前記一対の折りローラを駆動する駆動モータと、を備えた、シートに折りを施す折り機構であって、前記駆動モータの回転角と前記折りプレートの進退移動量が比例関係にある折り機構としたことを特徴とする。
【0009】
請求項2記載の発明は、前記折りプレートの駆動にはネジ機構を用いている請求項1記載の折り機構としたことを特徴とする。
【0010】
請求項3記載の発明は、前記ネジ機構はボールネジである請求項2記載の折り機構としたことを特徴とする。
【0011】
請求項4記載の発明は、前記折りプレートの駆動には渦巻状のカム機構を用いている請求項1記載の折り機構としたことを特徴とする。
【0012】
請求項5記載の発明は、前記折りプレートを案内する折りプレート案内棒を更に有し、前記渦巻き状のカム溝と前記折りプレート案内棒との係合にカム溝の曲率に近似した曲率を持つ勾玉形状のガイド部材を用いる請求項4記載の折り機構としたことを特徴とする。
【0013】
請求項6記載の発明は、請求項1から5のいずれか1項に記載の折り機構を有するシート折り装置としたことを特徴とする。
【0014】
請求項7記載の発明は、請求項1から5のいずれか1項に記載の折り機構を有するシート後処理装置としたことを特徴とする。
【0015】
請求項8記載の発明は、請求項1から5のいずれか1項に記載の折り機構を有する画像形成装置としたことを特徴とする。
【0016】
請求項9記載の発明は、シート搬送路に略垂直方向に移動可能な折りプレートと、前記シート搬送路に露出する一対の折りローラと、前記一対の折りローラを駆動する駆動モータと、を備えた、シートに折りを施す折り機構のシート折り方法であって、前記駆動モータの回転角と前記折りプレートの進退移動量が比例関係にある折り機構のシート折り方法としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、駆動モータの回転角と折りプレートの進退移動量が比例関係にある機構を採用することにより、最小限の駆動力で、省エネルギー、低コスト、高品質な折り機構、並びに、該機構を備えた、シート折り装置、シート後処理装置、及び、画像形成装置、折り機構のシート折り方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
本発明を実施するための最良の形態は、シートに折りを施す折り機構において、シート搬送路に略垂直方向に移動可能な折りプレートと、シート搬送路に露出する一対の折りローラと、この一対の折りローラを駆動する駆動モータと、を設け、上記駆動モータの回転角と上記折りプレートの進退移動量が比例関係にあるような折り機構とする。
【0019】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。
【0020】
(実施形態1)
本実施形態の折り機構は、上述したように、折りローラで引き込みながら、折りプレートでシートを押込むことで押込み力が低減され、『折りプレートの移動速度≧折りローラの周速度』、とすれば皺や破れの発生を防止することができ、更に、『折りプレートの移動速度≒折りローラの周速度』とすれば、折りローラと折りプレートの駆動力を最小限にすることができるという点に着眼したものである。
【0021】
『折りプレートの移動速度≒折りローラの周速度』にするための機構としては、従来のクランク機構や変心軸を使用したカム機構では折りプレートの移動速度を制御することが困難である。そこで、折りプレートの移動速度を制御しやすい機構として、本実施形態では、駆動モータの回転角と折りプレートの進退移動量が比例関係にある機構を採用したことを特徴とする。
【0022】
本実施形態によれば、従来の問題点を解消しつつ、最小限の駆動力で、省エネルギー、低コスト、高品質な折り機構を提供することが可能となる。まず、図1は、本実施形態の折り機構を備えた用紙後処理装置の全体構成断面図である。図1に示すように、本実施形態の折り機構を備えた用紙後処理装置が画像形成装置に取り付けられたことを想定し以下に説明をする。
【0023】
図1に示すように、この用紙後処理装置は、画像形成装置の側部に取り付けられており、画像形成装置より排出された用紙は用紙後処理装置に導かれる。前記用紙は、1枚の用紙に後処理を施す後処理手段(本実施形態では穿孔手段としてパンチユニット)を有する搬送路Aを通り、上トレイ201へ導く搬送路B、シフトトレイ202へ導く搬送路C、整合及びスティプル綴じ等を行う処理トレイFへ導く搬送路Dへ、分岐爪15及び分岐爪16によって振り分けられるように構成される。
【0024】
処理トレイFで整合及びスティプル等を施された用紙は、偏向手段である分岐ガイド板54と可動ガイド55により、シフトトレイ202へ導く搬送路C、折り等を施す処理トレイGへ振り分けられるように構成され、処理トレイGで折り等を施された用紙は搬送路Hを通り下トレイ203へ導かれる。
【0025】
また、搬送路D内に分岐爪17が配置されており、図示してない低荷重バネにより図1の状態に保持されており、用紙後端がこれを通過した後、搬送ローラ9、10、スティプル排紙ローラ11の内少なくとも搬送ローラ9を逆転することで後端を用紙収容部Eへ導き滞留させ、次用紙と重ね合せて搬送することが可能なように構成されている。この動作を繰返すことで2枚以上の用紙を重ね合せて搬送することも可能である。
【0026】
搬送路B、搬送路C、搬送路Dの上流で各々に対し共通な搬送路Aでは、画像形成装置から受け入れる用紙を検出する入口センサ301、その下流に入口ローラ1、パンチユニット100、搬送ローラ2、分岐爪15、及び、分岐爪16が順次配置されている。分岐爪15、分岐爪16は図示してないバネにより図1の状態に保持されており、図示しないソレノイドをONすることにより、分岐爪15は上方に、分岐爪16は下方に、各々回動することで、搬送路B、搬送路C、搬送路Dへ用紙を振り分ける。
【0027】
搬送路Bへ用紙を導く場合は、分岐爪15は図1の状態でソレノイドはOFF、搬送路Cへ用紙を導く場合は、図1の状態からソレノイドをONすることにより、分岐爪15は上方に、分岐爪16は下方に、回動した状態となり、搬送路Dへ用紙を導く場合は、分岐爪16は図1の状態でソレノイドはOFF、分岐爪15は図1の状態からソレノイドをONすることにより、上方に回動した状態となる。
【0028】
本実施形態の用紙後処理装置が有する用紙積載装置は、シフト排紙ローラ6と、戻しコロ13と、紙面検知センサ330と、シフトトレイ202と、図3に示すその昇降機構と、その図2に示すシフト機構等により構成される。図3において、符号13は、シフト排紙ローラ6から排出された用紙と接して上記用紙の後端を図示しないエンドフェンス32に突き当てて揃えるためのスポンジ製のコロを示す。
【0029】
この戻しコロ13は、シフト排紙ローラ6の回転力で回転するようになっている。戻しコロ近傍にはトレイ上昇リミットスイッチ333が設けられており、シフトトレイ202が上昇して戻しコロ13を押し上げると、トレイ上昇リミットスイッチ333がオンしてトレイ昇降モータ168が停止する。これによりシフトトレイ202のオーバーランが防止される。
【0030】
戻しコロ13の近傍には、図1に示すように、シフトトレイ202の紙面位置を検知する紙面位置検知手段としての紙面検知センサ330が設けられている。図1には表示していないが紙面検知センサ330は、図3に示す紙面検知レバー30と、紙面検知センサ(スティプル用)330aと紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bとで構成されている。
【0031】
紙面検知レバー30はその軸部を中心に回動可能に設けられており、シフトトレイ202に積載された用紙の後端上面に接触する接触部30aと扇形の遮蔽部30bを有している。上方に位置する紙面検知センサ(スティプル用)330aは主にスティプル排紙制御に用いられ、紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bは主にシフト排紙制御に用いられる。
【0032】
本実施形態では、遮蔽部30bによって遮られたときに紙面検知センサ(スティプル用)330a紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bがオンするようになっている。従って、シフトトレイ202が上昇して紙面検知レバー30の接触部30aが上方に回動すると、紙面検知センサ(スティプル用)330aがオフし、更に回動すると紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bがオンする。用紙の積載量が所定の高さに達したことが紙面検知センサ(スティプル用)330aと紙面検知センサ(ノンスティプル用)330bによって検知されると、シフトトレイ202は所定量下降される。これにより、シフトトレイ202の紙面位置は略一定に保たれる。
【0033】
次に、シフトトレイ202の昇降機構を詳細説明する。図3に示すように、シフトトレイ202は、駆動軸21を駆動ユニットにより駆動されることにより昇降する。駆動軸21と従動軸22との間にはタイミングプーリを介してタイミングベルト23がテンションをもって掛けられている。このタイミングベルト23にシフトトレイ202を支持する側板24が固定されており、かかる構成によってシフトトレイ202を含むユニットが昇降可能に吊り下げられている。
【0034】
シフトトレイ202を上下方向に移動させる駆動源としての正逆転可能なトレイ昇降モータ168で発生した動力が、ウォームギヤ25を介して駆動軸21に固定されたギヤ列の最終ギヤに伝達されるようになっている。途中ウォームギヤ25を介しているため、シフトトレイ202を一定位置に保持することができ、シフトトレイ202の不意の落下事故等を防止することができるようになっている。
【0035】
シフトトレイ202の側板24には、遮蔽板24aが一体に形成されており、下方には積載用紙の満載を検出する満杯検知センサ334と下限位置を検出する下限センサ335が配置されており、遮蔽板24aによって満杯検知センサ334と下限センサ335とがオン、オフされるようになっている。満杯検知センサ334と下限センサ335はフォトセンサであり、遮蔽板24aによって遮られたときにオンするようになっている。尚、図3において、シフト排紙ローラ6は省略している。
【0036】
図2に示すように、シフトトレイ202の揺動機構は、シフトモータ169を駆動源にシフトカム31を回転させる。そのシフトカム31には回転軸中心から一定量離れた位置にピンが立っており、そのピンと、シフトトレイ202上の積載紙の後端をガイドし用紙排紙方向と直交方向に勘合されているエンドフェンス32の長穴部とは勘合しており、シフトカム31の回転により上記ピンと勘合しているエンドフェンスは用紙排紙方向と直交方向に移動し、それに伴いシフトトレイ202も移動する。シフトトレイ202は、手前と奥の2つの位置で停止し、その停止位置は、シフトセンサ336により検出されシフトモータ169のON、OFFにより成される。
【0037】
シフト排紙ローラ6は、駆動ローラ6aと従動ローラ6bを有し、図1及び図4に示すように、従動ローラ6bは、用紙排出方向上流側を支持され上下方向に回動自在設けられた開閉ガイド板33の自由端部に回転自在に支持されている。従動ローラは6b自重又は付勢力により駆動ローラ6aに当接し用紙は両ローラ間に挟持されて排出される。
【0038】
綴じ処理された用紙束が排出される時は、開閉ガイド板33が上方に回動され、所定のタイミングで戻されるようになっており、このタイミングはシフト排紙センサ303の検知信号に基づいて決定される。その停止位置は、排紙ガイド板開閉センサ331の検知信号に基づいて決定され、排紙ガイド板開閉モータ167により駆動される。
【0039】
次に、スティプル処理を施す処理トレイFの構成を詳細説明する。図6に示すように、スティプル排紙ローラ11により処理トレイFへ導かれた用紙は、順次積載される。この場合、用紙ごとに叩きコロ12で縦方向(用紙搬送方向)の整合が行われ、ジョガーフェンス53にて横方向(用紙搬送方向と直交する用紙幅方向)の整合が行われる。
【0040】
ジョブの切れ目、すなわち、用紙束の最終紙から次の用紙束先頭紙までの間で、制御手段350からのスティプル信号により端面綴じスティプラS1が駆動され、綴じ処理が行われる。綴じ処理が行われた用紙束は、ただちに放出爪52aを有する放出ベルト52によりシフト排紙ローラ6へ送られ、受取り位置にセットされているシフトトレイ202に排出される。
【0041】
放出爪52aは、図7に示すように、放出ベルトHPセンサ311によりそのホームポジションを検知されるようになっており、この放出ベルトHPセンサ311は放出ベルト52に設けられた放出爪52aによりオン、オフする。この放出ベルト52の外周上には対向する位置に2つの放出爪52aが配置されており、処理トレイFに収容された用紙束を交互に移動搬送する。
【0042】
また、必要に応じて放出ベルト52を逆回転し、これから用紙束を移動するように待機している放出爪52aと対向側の放出爪52a′の背面で、処理トレイFに収容された用紙束の搬送方向先端を揃えても良い。また、図5に示すように、放出モータ157により駆動される放出ベルト52の駆動軸には、用紙幅方向整合中心に放出ベルト52とその駆動プーリとが配置され、それに対して対称に放出ローラ56が配置固定されており、放出ローラ56の周速は放出ベルト52の周速より速くなるように設定されている。
【0043】
図6に示すように、叩きコロ12は支点12aを中心に叩きSOL170によって振り子運動を与えられ、処理トレイFへ送り込まれた用紙に間欠的に作用して用紙を後端フェンス51に突き当てる。尚、叩きコロ12は反時計回りに回転する。ジョガーフェンス53は、正逆転可能なジョガーモータ158によりタイミングベルトを介して駆動され、用紙幅方向に往復移動する。
【0044】
図8に示すように、端面綴じスティプラS1は、正逆転可能なスティプラ移動モータ159によりタイミングベルトを介して駆動され、用紙端部の所定位置を綴じるために用紙幅方向に移動する。その移動範囲の一側端には、端面綴じスティプラS1のホームポジションを検出するスティプラ移動HPセンサ312が設けられており、用紙幅方向の綴じ位置は、前記ホームポジションからの端面綴じスティプラS1移動量により制御される。また、斜め綴じの場合には、端面綴じスティプラS1が、図9に示す矢印方向に回転した後、斜め綴じ処理が実行される。
【0045】
図1及び図5に示すように、中綴じスティプラS2は、後端フェンス51から中綴じスティプラS2の針打ち位置までの距離が、中綴じ可能な最大用紙サイズの搬送方向長の半分に相当する距離以上となるように配置され、且つ、用紙幅方向整合中心に対して対称に2つ配置されステー63に固定されている。
【0046】
次に、用紙束偏向手段として、分岐ガイド板54と可動ガイド55の構成を説明する。図10(a)〜(c)に示すように、分岐ガイド板54は支点54aを中心に上下方向に回動自在に設けられ、その下流側に回転自在な加圧コロ57を有しており、スプリング58により放出ローラ56に加圧される。また、分岐ガイド板54の位置は、束分岐駆動モータ161より駆動を得て回転するカム61のカム面61aと当接することにより決められる。
【0047】
可動ガイド55は放出ローラ56の回転軸に回動自在に支持され、可動ガイド55には回動自在に連結されたリンクアーム60が設けられている。リンクアーム60は図5に示す側板64に固定された軸と長穴部60aで勘合されており、これにより可動ガイド55の回動範囲は規制される。また、スプリング59により下方に付勢されることで図10(a)の位置に保持される。更に、束分岐駆動モータ161より駆動を得て回転するカム61のカム面61bによりリンクアーム60が押されると連結されている可動ガイド55は上方へ回動する。
【0048】
カム61は束分岐ガイドHPセンサをその遮蔽部61cにより検知させることで、そのホームポジションを得て、束分岐駆動モータ161の駆動パルスによりその停止位置を制御する。図10(a)は、カム61がホームポジション時の分岐ガイド板54と可動ガイド55の位置関係を示す。可動ガイド55のガイド面55aはシフト排紙ローラ6への経路において、用紙をガイドする機能を有している。
【0049】
図10(b)は、カム61が回転することにより、分岐ガイド板54が下方へ回動し、加圧コロ57が放出ローラ56に加圧していることを示す。図10(c)は、カム61が更に回転することにより、可動ガイド55が上方に回動し、処理トレイFから処理トレイGに導く経路を、分岐ガイド板54と可動ガイド55とで形成することを示す。
【0050】
また、図5では、奥行き方向の位置関係を示す。本実施形態では、分岐ガイド板54と可動ガイド55は1つの駆動モータにより動作するが、個々に駆動モータを設けて、用紙サイズや綴じ枚数に応じて、移動タイミングや停止位置を制御可能に構成しても良い。
【0051】
従来の折りプレート74の移動機構を、図11(a)、(b)に示し説明する。折りプレート74は前後側板に立てられた各2本の軸に長穴部74aが勘合することで支持され、その軸部74bとリンクアーム76の長穴部76bは勘合されており、リンクアーム76が支点76aを中心に揺動することで、折りプレート74は図11(a)、(b)中を左右に往復移動する。このリンクアーム76の長穴部76cと折りプレート駆動カム75の軸部75bは勘合されており、折りプレート駆動カム75の回転運動によりリンクアーム76揺動する。
【0052】
折りプレート駆動カム75は、折りプレート駆動モータ166により図11(a)、(b)中の矢印方向に回転する。その停止位置は半月形状の遮蔽部75a両端部を折りプレートHPセンサ325により検知することで決定される。図11(a)は、処理トレイGの用紙束収容領域から完全に退避したホームポジション位置を示す。折りプレート駆動カム75を矢印方向に回転させると、折りプレート74は矢印方向に移動し、処理トレイGの用紙束収容領域に突出する。
【0053】
図11(b)は、処理トレイGの用紙束中央を折りローラ81のニップに押し込む位置を示す。折りプレート駆動カム75を矢印方向に回転させると折りプレート74は矢印方向に移動し、処理トレイGの用紙束収容領域から退避する。
【0054】
本実施形態では、後処理モードに応じて下記の排出形態をとる。
ノンスティプルモードa:搬送路A、搬送路Bを通り上トレイ201へ排出される。
ノンスティプルモードb:搬送路A、搬送路Cを通りシフトトレイ202へ排出され
る。
ソート、スタックモード:搬送路A、搬送路Cを通りシフトトレイ202へ排出され
る。その際、シフトトレイ202が、部の区切れ毎に排紙方向と直交方向に揺動することで排出される用紙は仕分けられる。
スティプルモード:搬送路A、搬送路Dを経て処理トレイFで整合及び綴じを施され搬送路Cを通りシフトトレイ202へ排出される。
中綴じ製本モード:搬送路A、搬送路Dを経て処理トレイFで整合及び中央綴じを施され、更に処理トレイGで中央折りを施され、搬送路Hを通り下トレイ203へ排出される。
【0055】
ノンスティプルモードaの動作を以下に説明する(図14参照:ステップ101〜107)。搬送路Aから分岐爪15で振り分けられた用紙は、搬送路Bに導かれ搬送ローラ3と上排紙ローラ4によって上トレイ201へ排出される。また、上排紙ローラ4の近傍に配置され用紙の排出を検出する上排紙センサ302によって、排紙の状態を監視する。
【0056】
ノンスティプルモードbの動作を以下に説明する(図15参照:ステップ201〜209)。搬送路Aから、分岐爪15、分岐爪16で振り分けられた用紙は、搬送路Cに導かれ、搬送ローラ5、シフト排紙ローラ6によってシフトトレイ202へ排出される。また、シフト排紙ローラ6の近傍に配置され用紙の排出を検出するシフト排紙センサ303によって、排紙の状態を監視する。
【0057】
ソート、スタックモードの動作を以下に説明する(図16参照:ステップ301〜313)。ノンスティプルモードb時と同様の搬送排紙を行う。その際、シフトトレイ202が、部の区切れ毎に排紙方向と直交方向に揺動することで排出される用紙は仕分けられる。
【0058】
スティプルモードの動作を以下に説明する(図17参照:ステップ401〜430)。搬送路Aから、分岐爪15、分岐爪16で振り分けられた用紙は、搬送路Dに導かれ、搬送ローラ7、搬送ローラ9、搬送ローラ10、スティプル排紙ローラ11により処理トレイFに排出される。処理トレイFでは、排紙ローラ11により順次排出される用紙を整合し所定枚数に達すると端面綴じスティプラS1により綴じ処理を行う。
【0059】
その後、綴じられた用紙束は、放出爪52aにより下流へ搬送され、シフト排紙ローラ6によりシフトトレイ202へ排出される。また、シフト排紙ローラ6の近傍に配置され用紙の排出を検出するシフト排紙センサ303によって、排紙の状態を監視する。
【0060】
スティプルモード時の処理トレイFの動作について説明する。スティプルモードが選択されると、図6に示すように、ジョガーフェンス53はホームポジションより移動し、処理トレイFに排出される用紙幅より片側7mm離れた待機位置で待機する。用紙がスティプル排紙ローラ11によって搬送され、用紙後端がスティプル排紙センサ305を通過すると、ジョガーフェンス53が待機位置から5mm内側に移動して停止する。
【0061】
また、スティプル排紙センサ305は用紙後端通過時点にそれを検知し、その信号がCPU360に入力される(図13参照)。図13に示すCPU360では、この信号の受信時点からスティプル排紙ローラ11を駆動する図示しないスティプル搬送モータ155からの発信パルス数をカウントし、所定パルス発信後に叩きSOL170をオンさせる。
【0062】
叩きコロ12は、叩きSOL170のオン、オフにより振り子運動をし、オン時には用紙を叩いて下方向に戻し、後端フェンス51に突き当てて紙揃えを行う。このとき、処理トレイFに収容される用紙が入口センサ101あるいはスティプル排紙センサ305を通過するたびにその信号がCPU360に入力され、用紙枚数がカウントされる。
【0063】
叩きSOL170がオフされて所定時間経過後、ジョガーフェンス53は、ジョガーモータ158によってさらに2.6mm内側に移動して一旦停止し、横揃えが終了する。ジョガーフェンス53はその後7.6mm外側に移動して待機位置に戻り、次の用紙を待つ。この動作を最終頁まで行う。その後再び7mm内側に移動して停止し、用紙束の両側端を押えてスティプル動作に備える。
【0064】
その後所定時間後に図示しないスティプルモータにより端面綴じスティプラS1が作動し、綴じ処理が行われる。このとき2ヶ所以上の綴じが指定されていれば、1ヶ所の綴じ処理が終了した後、スティプル移動モータ159が駆動され、端面綴じスティプラS1が用紙後端に沿って適正位置まで移動され、2ヶ所目の綴じ処理が行なわれる。また、3ヶ所目以降が指定されている場合は、これを繰返す。
【0065】
綴じ処理が終了すると、放出モータ157が駆動され、放出ベルト52が駆動される。このとき、排紙モータも駆動され、放出爪52aにより持ち上げられた用紙束を受け入れるべくシフト排紙ローラ6が回転し始める。このとき、ジョガーフェンス53は用紙サイズ及び綴じ枚数により異なるように制御される。例えば、綴じ枚数が設定枚数より少ない、あるいは設定サイズより小さい場合には、ジョガーフェンス53により用紙束を押えながら放出爪52aにより用紙束後端を引っかけ搬送する。
【0066】
そして、紙有無センサ310あるいは放出ベルトHPセンサ311による検知より所定パルス後にジョガーフェンス53を2mm退避させ、ジョガーフェンス53による用紙への拘束を解除する。この所定パルスは、放出爪52aが用紙後端と接触してからジョガーフェンス53の先端を抜ける間で設定されている。
【0067】
また、綴じ枚数が設定枚数より多い、あるいは設定サイズより大きい場合には、予めジョガーフェンス53を2mm退避させ、放出を行う。いずれの場合も用紙束がジョガーフェンス53を抜けきると、ジョガーフェンス53は、更に5mm外側に移動して待機位置に復帰し、次の用紙に備える。なお、用紙に対するジョガーフェンス53の距離により拘束力を調整することも可能である。
【0068】
中綴じ製本モードの動作を以下に説明する(図18参照:ステップ501〜538)。搬送路Aから、分岐爪15、分岐爪16で振り分けられた用紙は、搬送路Dに導かれ、搬送ローラ7、搬送ローラ9、搬送ローラ10、スティプル排紙ローラ11により、処理トレイFに排出される。処理トレイFでは、スティプルモード時と同様に排紙ローラ11により順次排出される用紙を整合し、スティプルする直前までは同様の動作をする(図12(a)参照)。
【0069】
その後、図12(b)の位置に、用紙束は放出爪52aにより用紙サイズ毎に設定された所定距離下流へ運ばれ、その中央を中綴じスティプラS2により綴じ処理される。図12(c)の位置に、綴じられた用紙束は放出爪52aにより下流へ用紙サイズ毎に設定された所定距離搬送され一旦停止する。この移動距離は放出モータ157の駆動パルスにより管理される。
【0070】
その後、図12(c)に示すように、用紙束先端部は放出ローラ56と加圧コロ57により挟持され、分岐ガイド板54と可動ガイド55とが回動することで形成され処理トレイGへ導かれる経路を通過するべく、再度放出爪52aと放出ローラ56により下流へ搬送される。この放出ローラ56は放出ベルト52の駆動軸に設けられており放出ベルト52と同期して駆動される。
【0071】
そして、図12(d)に示すように、その用紙束は束搬送ローラ上71と束搬送ローラ下72により、予めその用紙サイズに応じた位置にホームポジションから移動し下側の端面をガイドするべく停止している可動後端フェンス73まで搬送される。このとき、放出爪52aは、放出ベルト52の外周上に対向する位置に配置されたもう1つの放出爪52a′が後端フェンス51近傍に達した位置で停止し、分岐ガイド板54と可動ガイド55はホームポジションへ復帰し、次の用紙に備える。
【0072】
図12(d)に示すように、可動後端フェンス73に突き当てられた用紙束は、束搬送ローラ下72の加圧を解除される。その後、図12(f)に示すように、綴じられた針部近傍は略直角方向に折りプレート74により押され、その対向する折りローラ81のニップへと導かれる。折りローラ81はその用紙束を加圧搬送することで、用紙束中央に折りを施す。
【0073】
図12(g)に示すように、折りを施された用紙束先端が折り部通過センサ323に検知されると折りプレート74はホームポジションに復帰する。その後、図12(h)に示すように、下排紙ローラ83により下トレイ203へ排出される。このとき、用紙束後端が束到達センサ321に検知されると、可動後端フェンス73はホームポジションに復帰し、束搬送ローラ下72の加圧は復帰され、次の用紙に備える。また、次のジョブが同用紙サイズ同枚数であれば、可動後端フェンス73はその位置で待機しても良い。
【0074】
制御手段350は、図13に示すように、CPU360、I/Oインターフェース370等を有するマイクロコンピュータであり、図示しない画像形成装置本体のコントロールパネルの各スイッチ等、及び紙面検知センサ330等の各センサからの信号がI/Oインターフェース370を介してCPU360へ入力される。
【0075】
CPU360は、入力された信号に基づいて、シフトトレイ202用のトレイ昇降モータ168、開閉ガイド板を開閉する排紙ガイド板開閉モータ167、シフトトレイ202を移動するシフトモータ169、叩きコロ12を駆動する叩きコロモータ156、叩きSOL170等の各ソレノイド、各搬送ローラを駆動する搬送モータ、各排紙ローラを駆動する排紙モータ、放出ベルト52を駆動する放出モータ157、端面綴じスティプラS1を移動するスティプラ移動モータ159、端面綴じスティプラS1を斜めに回転する斜めモータ160、ジョガーフェンス53を移動するジョガーモータ158、分岐ガイド板54及び可動ガイド55を回動する束分岐駆動モータ161、その束を搬送する搬送ローラを駆動する束搬送モータ162、可動後端フェンス73を移動する後端フェンス移動モータ163、折りプレート74を移動する折りプレート駆動モータ166、折りローラ81を駆動する折りローラ駆動モータ164等の駆動を制御する。
【0076】
スティプル排紙ローラを駆動する図示しないスティプル搬送モータ155のパルス信号はCPU360に入力されてカウントされ、このカウントに応じて叩きSOL170及びジョガーモータ158が制御される。
【0077】
次に、本実施形態の折り機構において、折りプレート74の駆動に、ネジ機構を用いることができる。図19(a)、(b)にあるように、折りプレート74はボールネジ(ネジ機構)501と連結されており、その端部でギヤを介しモータ166と連結され、モータ166の回転により移動をする。また、そのホームポジションはセンサ325で検知して停止をする。(請求項2、3)
【0078】
また、本実施形態の折り機構において、折りプレート74の駆動に、渦巻状のカム機構を用いることができる。図20に示すように、折りプレート74の駆動には、回転角と渦巻き溝の回転半径が比例関係にある渦巻状のカム機構を用いており、折りプレート74の案内棒(折りプレート案内棒401)の両端部がカム溝に係合している。また、渦巻状のカム(カム402a、カム402b)の駆動は図21に示すようになっており、2つのカム(カム402a、カム402b)は常に同期して動作し、その回転方向により進退をする。(請求項4)
【0079】
また、本実施形態の折り機構を、図20、22に示すように構成することができる。図20、22に示すガイド部材403は、折りプレート案内棒401を中心にカム溝形状に沿って揺動しながら摺動する。このガイド部材403がない場合は、図23に示すように、棒とカムの接触面積は小さく、ガイド部材403を設けた場合は、図24のように大きくなることから、圧力が分散されていることが分かる。これにより樹脂材料を用いることが可能となり、軽量、低コストに貢献することができる。(請求項5)
【0080】
請求項1記載の折り機構においては、『折りプレートの移動速度≒折りローラの周速度』にするための機構として、折りプレートの移動速度を制御しやすい機構(駆動モータの回転角と折りプレートの進退移動量が比例関係にある機構)を採用することにより、従来の問題点(皺、破れ等)を解消しつつ最小限の駆動力で、省エネルギー、低コスト、高品質な折り機構を提供することが可能となる。また、駆動モータにパルスモータを使用すれば更に速度の制御が容易になる。
【0081】
請求項2、3記載の折り機構においては、折りプレートの駆動にはボールネジ等のネジ機構を用いることとしたので高精度に速度制御が可能で、減速の役割もあり、また高負荷に強く停止状態を維持する保持力にも優れているため、省エネルギー、省スペースに非常に有効である。但し、折りプレート両端に設置した場合では、位相を合わせる難しさと、ややコスト高になるという部分もある。
【0082】
請求項4記載の折り機構においては、折りプレートの駆動には、回転角と渦巻き溝の回転半径が比例関係にある渦巻状のカム機構を用いることとしたので、ネジ機構を使用した場合の利点を同様に得ることができ、渦巻き溝の端部を使用すれば、折りプレート両端につけた場合でも位相を合わせる難しさは無く、そのカムの外周を駆動用のギヤとして使用すれば、減速機構も簡素化でき、更に、省エネルギー、省スペース、低コストを達成することが可能となる。
【0083】
請求項5記載の折り機構においては、カム溝と折りプレート案内棒との係合にカム溝の曲率に近似した曲率を持つ勾玉形状のガイド部材を用いることで、樹脂材料で構成した場合でも円筒とカム溝の接触面積に対して接触面積が広く確保できるため、圧力を分散可能となり高負荷に耐えることができ、更に軽量かつ低コストが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0084】
【図1】本実施形態の折り機構を備えた用紙後処理装置の全体構成断面図である。
【図2】本実施形態の用紙後処理装置が有する用紙積載装置のシフト機構を示した斜視図である。
【図3】本実施形態の用紙後処理装置が有する用紙積載装置の昇降機構を示した斜視図である。
【図4】本実施形態の用紙後処理装置が有する用紙積載装置のシフト機構を説明するための斜視図である。
【図5】本実施形態の用紙後処理装置を説明するための断面図である。
【図6】本実施形態の用紙後処理装置における、スティプル処理を施す処理トレイFの構成を説明するための斜視図及び断面図である。
【図7】本実施形態の用紙後処理装置における、スティプル処理を施す処理トレイFの構成を説明するための斜視図及び断面図である。
【図8】本実施形態の用紙後処理装置における、端面綴じスティプラS1を説明するための斜視図である。
【図9】本実施形態の用紙後処理装置における、端面綴じスティプラS1を説明するための斜視図である。
【図10】(a)は、本実施形態の用紙後処理装置の用紙束偏向手段として、分岐ガイド板54と可動ガイド55の構成を説明するための断面図である。(b)は、本実施形態の用紙後処理装置の用紙束偏向手段として、分岐ガイド板54と可動ガイド55の構成を説明するための断面図である。(c)は、本実施形態の用紙後処理装置の用紙束偏向手段として、分岐ガイド板54と可動ガイド55の構成を説明するための断面図である。
【図11】(a)は、従来の折りプレート74の移動機構を説明するための図である。(b)は、従来の折りプレート74の移動機構を説明するための図である。
【図12】(a)は、本実施形態の用紙後処理装置における、中綴じ製本モードの動作を説明するための断面図である。(b)は、本実施形態の用紙後処理装置における、中綴じ製本モードの動作を説明するための断面図である。(c)は、本実施形態の用紙後処理装置における、中綴じ製本モードの動作を説明するための断面図である。(d)は、本実施形態の用紙後処理装置における、中綴じ製本モードの動作を説明するための断面図である。(e)は、本実施形態の用紙後処理装置における、中綴じ製本モードの動作を説明するための断面図である。(f)は、本実施形態の用紙後処理装置における、中綴じ製本モードの動作を説明するための断面図である。(g)は、本実施形態の用紙後処理装置における、中綴じ製本モードの動作を説明するための断面図である。(h)は、本実施形態の用紙後処理装置における、中綴じ製本モードの動作を説明するための断面図である。
【図13】本実施形態の用紙後処理装置を説明するためのブロック図である。
【図14】本実施形態の用紙後処理装置における、ノンスティプルモードaの動作を説明するためのフローチャートである。
【図15】本実施形態の用紙後処理装置における、ノンスティプルモードbの動作を説明するためのフローチャートである。
【図16】本実施形態の用紙後処理装置における、ソート、スタックモードの動作を説明するためのフローチャートである。
【図17】本実施形態の用紙後処理装置における、スティプルモードの動作を説明するためのフローチャートである。
【図18】本実施形態の用紙後処理装置における、中綴じ製本モードの動作を説明するためのフローチャートである。
【図19】(a)は、本実施形態の折り機構において、折りプレート74の駆動に用いるネジ機構について説明するための断面図である。(b)は、本実施形態の折り機構において、折りプレート74の駆動に用いるネジ機構について説明するための断面図である。
【図20】本実施形態の折り機構において、折りプレート74の駆動に用いる渦巻状のカム機構について説明するための斜視図である。
【図21】本実施形態の折り機構において、折りプレート74の駆動に用いる渦巻状のカム機構について説明するための斜視図である。
【図22】本実施形態の折り機構において、折りプレート74の駆動に用いる渦巻状のカム機構について説明するための斜視図である。
【図23】本実施形態の折り機構において、折りプレート74の駆動に用いる渦巻状のカム機構について説明するための斜視図である。
【図24】本実施形態の折り機構において、折りプレート74の駆動に用いる渦巻状のカム機構について説明するための斜視図である。
【符号の説明】
【0085】
1 入口ローラ
2、3 搬送ローラ
4 上排紙ローラ
5、7 搬送ローラ
6 シフト排紙ローラ
8 プレスタックローラ
9、10 搬送ローラ
11 スティプル排紙ローラ
12 叩きコロ
13 戻しコロ
15〜17 分岐爪
21 駆動軸
22 従動軸
23 タイミングベルト
24 側板
25 ウォームギヤ
30 紙面検知レバー
31 シフトカム
32 エンドフェンス
33 開閉ガイド板
51 後端フェンス
52 放出ベルト
52a 放出爪
53 ジョガーフェンス
54 分岐ガイド板
55 可動ガイド
55a 可動ガイド1側面
56 放出ローラ
57 加圧コロ
58、59 スプリング
60 リンクアーム
61 カム
62 放出ベルト駆動プーリ
63 ステー
64 側板
64a 前側板
64b 後側板
65 放出軸
71 束搬送ローラ上
72 束搬送ローラ下
73 可動後端フェンス
74 折りプレート
75 折りプレート駆動カム
76 リンクアーム
81、82 折りローラ
83 下排紙ローラ
91 束搬送ガイド板下
92 束搬送ガイド板上
100 パンチユニット
101 パンチかすホッパ
157 放出モータ
158 ジョガーモータ
159 スティプラ移動モータ
160 斜めモータ
161 束分岐駆動モータ
167 排紙ガイド板開閉モータ
168 トレイ昇降モータ
169 シフトモータ
170 叩きSOL
201 上トレイ
202 シフトトレイ
203 下トレイ
301 入り口センサ
302 上排紙センサ
303 シフト排紙センサ
304 プレスタックセンサ
305 スティプル排紙センサ
310 紙有無センサ
311 放出ベルトHPセンサ
312 スティプラ移動HPセンサ
313 スティプラ斜めHPセンサ
315 束分岐ガイドHPセンサ
321 束到達センサ
322 可動後端フェンスHPセンサ
323 折り部通過センサ
324 下排紙センサ
325 折りプレートHPセンサ
330 紙面検知センサ
330a 紙面検知センサ(スティプル用)
330b 紙面検知センサ(ノンスティプル用)
331 排紙ガイド板開閉センサ
332 排紙ガイド板開閉リミットSW
333 トレイ上昇リミットSW
334 満杯検知センサ
335 下限センサ
336 シフトセンサ
350 制御手段
360 CUP
370 I/Oインターフェース
401 折りプレート案内棒
402a、402b カム
403 ガイド部材




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013