JP2004284808A - 用紙後処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】折り処理時、上流側の折りローラが変位手段により下流側の折りローラに圧接される構成故、構成が大型化してしまう問題あり更に、折りローラの作動時の駆動負荷が大きいという問題もある。
【解決手段】用紙折りは、一方の折りローラの軸に設けた、折りローラを圧接・離間の開閉カムともう一方の折りローラの軸に設けた、該カムに接するコロと、他の折りローラの軸中心にコロと対称位置のコロと、該カムを駆して、折りローラを圧接・離間するため切り換える切換駆動手段と、該カムの駆動と共に折りローラの回転を換える駆動切り換えカムを持つ正逆転切換駆動手段と、駆動切り換えカムにより折りローラの回転が換えられ、用紙を折りローラと折り搬送ローラ間を搬送又は折りローラ間に対して搬送する用紙後処理装置。
【選択図】 図10
【解決手段】用紙折りは、一方の折りローラの軸に設けた、折りローラを圧接・離間の開閉カムともう一方の折りローラの軸に設けた、該カムに接するコロと、他の折りローラの軸中心にコロと対称位置のコロと、該カムを駆して、折りローラを圧接・離間するため切り換える切換駆動手段と、該カムの駆動と共に折りローラの回転を換える駆動切り換えカムを持つ正逆転切換駆動手段と、駆動切り換えカムにより折りローラの回転が換えられ、用紙を折りローラと折り搬送ローラ間を搬送又は折りローラ間に対して搬送する用紙後処理装置。
【選択図】 図10
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、及びこれらの諸機能を有する複合機等の画像形成装置から排出される用紙に対して、Zおり、外三折り、内三折り、ダブルパラレル折り、観音折り、外中折り、内中折り等の折り処理を行う用紙後処理装置に関し、特に、折りローラ対からなる用紙折り処理部の省スペース化と該折りローラ対の開閉時の駆動負荷の軽減に係わる。
【0002】
【従来の技術】
電子写真複写機等の画像形成装置により画像が記録された用紙に対して折り処理等の後処理を行う用紙後処理装置が提供されている。
【0003】
特許文献1に開示の用紙処理装置の用紙折り処理部は、用紙搬送路上流側の搬送ローラ対と下流側の搬送ローラ対と、これらの搬送ローラ対の中間で分岐して下流側に配置された折りローラ対とからなり、用紙を二つ折り処理するものである。折られた用紙は再び広げながら搬送される構成である。
【0004】
この用紙処理装置では、2の搬送ローラ対による折り込み作用と、その中間に分岐して配置された折りローラ対により、折り処理された用紙が再び広げられて搬送される構成である為、大きな容積を必要とし、省スペース化が困難であるという問題がある。
【0005】
この問題を解消するために本出願人の特願2001−253077号にて提案した用紙後処理装置の用紙折り処理部は、上流側の折りローラと該折りローラに圧接できる折り搬送ローラ、及び下流側の折りローラと該折りローラに圧接できる折り搬送ローラとからなり、用紙導入時には、上流の2つのローラと下流の2つのローラとで用紙を下流側へ搬送する搬送ローラ対として機能する。
【0006】
上下流、2の搬送ローラ対により用紙先端が折り処理され得る所定位置まで搬送され、該搬送ローラ対が停止すると共に、用紙搬送時、下流側の折りローラに対して一定の空間距離(略3mm)に保持されていた上流側の折りローラが下流側の折りローラに対してソレノイド等の変位手段を介して圧接される結果、折りローラ対を形成し、用紙を折り処理できる。
【0007】
斯様に用紙折り処理できる機能の構成を搬送路上に複数有している。
【0008】
【特許文献1】
特開平10−148983号公報(図2参照)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の用紙後処理装置においては、用紙折り処理時、揺動可能なレバープレートに保持された上流側の折りローラがソレノイドなどを含む変位手段を介して下流側の折りローラに圧接される構成である。この為、構成が複雑化、大型化してしまうという問題があり、更に、折りローラの圧接及び離間する際の駆動負荷が大きいという問題もある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の以下に示す構成により達成することができる。
【0011】
(1)所定加重で互いに圧接して回転可能に支持軸に支持された折りローラ対と、該折りローラ対と互いに所定加重で圧接して回転可能な折り搬送ローラとで画像形成装置から排出される用紙を搬送する用紙折り処理部を有し、該用紙折り処理部は、前記折りローラ対の内の一方の折りローラの支持軸に設けた、該折りローラ対間を圧接及び離間するための開閉カムと、他方の折りローラの支持軸に設けた、該開閉カムに圧接する圧接部材と、前記一方の折りローラの支持軸を中心として、該圧接部材と対称な位置に設けたアシスト部材と、前記開閉カムを駆動して、前記折りローラ対を圧接及び離間するための切り換えを行う折りローラ対切換駆動手段と、前記開閉カムの駆動と連動して、前記折りローラ対の回転方向を切り換えるための駆動切り換えカムを有する折りローラ対正逆転切換駆動手段と、該駆動切り換えカムにより、前記折りローラ対の回転方向が切り換えられて、用紙を前記折りローラ対と折り搬送ローラ間を搬送又は前記折りローラ間に対して撓む方向に搬送できる用紙搬送駆動手段とを、有することを特徴とする用紙後処理装置。
【0012】
(2)前記開閉カムの形状は、円盤状であって軸を基準に線対称に形成されることを特徴とする(1)に記載の用紙後処理装置。
【0013】
(3)前記開閉カムは、前記支持軸に対して回動できることを特徴とする(1)または(2)に記載の用紙後処理装置。
【0014】
(4)前記圧接部材とアシスト部材とは、共に円盤状のコロで、両部材の支持軸に対して回動できることを特徴とする(1)乃至(3)の何れか1項に記載の用紙後処理装置。
【0015】
(5)前記開閉カムと、前記圧接部材とアシスト部材との駆動伝達は、摩擦接触によることを特徴とする(1)乃至(4)の何れか1項に記載の用紙後処理装置。
【0016】
(6)前記折りローラ対切換駆動手段は、前記開閉カムを駆動するための駆動源とその伝達手段で構成されることを特徴とする(1)乃至(5)の何れか1項に記載の用紙後処理装置。
【0017】
(7)前記折りローラ対正逆転切換駆動手段は、前記駆動切り換えカムを介して該折りローラ対の支持軸に配置してある歯車間にアイドラ歯車を離間及び当接できることを特徴とする(1)乃至(6)の何れか1項に記載の用紙後処理装置。
【0018】
(8)用紙を検知する用紙検知センサ及び用紙導入センサを有することを特徴とする(1)乃至(7)の何れか1項に記載の用紙後処理装置。
【0019】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の用紙後処理装置を図面に基づいて説明する。
【0020】
図1は、画像形成装置Aと、用紙後処理装置(以下、後処理装置と称す)Bからなる全体構成図である。
【0021】
画像形成装置Aは、回転する静電潜像担持体(以下、像担持体と称す)1の周囲に、帯電装置2、像露光装置(画像書込部)3、現像装置4、転写装置5A、除電分離装置5B、及びクリーニング装置6を配置した画像形成部を有する。
【0022】
画像形成部は、帯電装置2によって像担持体1の表面に一様帯電を行った後に、像露光装置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、該潜像を現像装置4により反転現像して像担持体1の表面にトナー像を形成する。
【0023】
一方、画像形成装置Aの中段に配置された給紙カセット7A,7B、下段に配置された大容量給紙トレイ7C,7D、側方に配置された手差し給紙トレイ7E等から給紙された記録用紙Sは、レジストローラ7Fを経由して転写位置へ送られる。
【0024】
転写位置において転写装置5Aにより前記トナー像が記録用紙S上に転写される。その後に、記録用紙Sは除電分離装置5Bにより裏面の電荷が消去されて像担持体1から分離され、用紙搬送部7Gにより搬送され、引き続き定着装置8によりトナー画像が加熱定着される。定着装置8を通過した記録用紙Sは、搬送路切り換え板9Bの右側方の通紙路を通過して、下方の反転搬送部9Cに送り込まれた後、逆転上昇され、搬送路切り換え板9B左側方の通紙路を通過して、排紙ローラ9Aにより排出される。
【0025】
記録用紙Sの両面に画像形成を行う場合には、定着装置8により加熱定着された記録用紙Sを、搬送路切り換え板9Bにより通常の排紙通路から分岐し、両面搬送部9D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、記録用紙Sの裏面に画像を形成し、定着装置8を経て、排紙ローラ9Aにより装置外に排出される。
【0026】
一方、像担持体1の画像処理後の表面は、クリーニング装置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。
【0027】
図2は、本発明の後処理装置Bの全体構成図である。
後処理装置Bは、受入部10、排紙部20、表紙用紙給紙部30、搬送部50、用紙折り処理部60から構成されている。
【0028】
受入部10の入口ローラ11は、画像形成装置Aの排紙ローラ9Aとほぼ合致するような位置と高さに設置されている。
【0029】
受入部10には、画像形成装置Aから画像形成処理された記録用紙Sと、表紙用紙給紙部30から供給される表紙用紙Kとが導入される。
【0030】
入口ローラ11に導入される記録用紙S、表紙用紙Kは、搬送路切換手段G1によって排紙部20か搬送部50の何れかに分岐される。
【0031】
排紙部20の用紙搬送が設定されると、搬送路切換手段G1は排紙部20への搬送路を開放する。
【0032】
排紙部20の搬送路を通過する記録用紙Sは、搬送ローラ21,22に挟持されて直進し、排紙ローラ23により排出され、昇降排紙台(メイントレイ)24上に載置され、順次積載される。昇降排紙台24に多数枚の記録用紙Sを排紙、積載するときには、昇降排紙台24が順次下降するように構成されている。
【0033】
また、搬送路切換手段G2によって搬送ローラ22の用紙搬送方向下流側の図示上方に分岐された記録用紙Sは、搬送ローラ25を通過し、排紙ローラ26によって装置外の固定排紙台(サブトレイ)27上に排出、収容される。
【0034】
表紙用紙給紙部30の給紙皿31内に収容された表紙用紙Kは、給紙手段32により分離、給送され、搬送ローラ33,34,35,36に挟持されて、受入部10に導入される。なお、表紙用紙給紙部30には、インサート用紙を装填して給紙することも可能である。
【0035】
なお、表紙用紙給紙部30に、表紙用紙K、インサート用紙、又は記録用紙Sを装填して、オフラインで、折り処理を実施することも可能である。以下、記録用紙S、表紙用紙K、インサート用紙を一括して用紙Sと総称する。
【0036】
搬送部50に送られた用紙Sは、搬送ローラ51,52,53,54により挟持されて用紙折り処理部60に搬送される。
【0037】
搬送部50から用紙折り処理部60に搬送された用紙Sは、入口ローラ601に挟持されて搬送され、搬送路▲1▼〜▲8▼の何れかを経て、第1折り部61、第2折り部62、第3折り部63において、外中折り、内中折り、Z折り、外三つ折り、中三つ折り、観音折り、ダブルパラレル折り等の多種の折り処理がなされて、排紙部20に排出される。
【0038】
本発明に係わる用紙折り処理部の折りローラ対を圧接、及び、離間させる開閉カムを中心として該開閉カムに対して対称な位置に配置した圧接部材とアシスト部材については、図9、図10にて後記する。
【0039】
前記折り処理についてのイメージ図を略記しておく。
図11は、中折りする用紙折り処理部と折り処理された用紙Sの斜視図である。
【0040】
図11(a)は第1折リ部61の正面図で、図11(b)は外中折りされた用紙Sの斜視図である。
【0041】
画像面tを下側(外側)にして折り処理された用紙Sは折り目aを先頭にして、搬送路▲2▼〜▲4▼を経て搬送される。
【0042】
図11(c)は第3折り部63の正面図で、図11(d)は内中折りされた用紙Sの斜視図である。
【0043】
用紙Sは第1折り部61を通過し、搬送路▲2▼、▲6▼を搬送され、第3折り部63で画像面tを内側にして折り処理され、折り目aを先頭にして、搬送路▲8▼を経て搬送される。
【0044】
図12は、用紙折り処理部と折り処理された用紙Sの斜視図である。
図12(a),(b)は第3折り部63の正面図で、図12(c)は外三つ折り(不等配)された用紙Sの斜視図である。
【0045】
用紙Sは第1折り部61で折り処理された折り目bを先頭にして、搬送路▲2▼、▲6▼を搬送され、第3折り部63で折り処理され、折り目cを先頭にして、搬送路▲8▼を経て搬送される。
【0046】
図12(d)は第2折り部62の正面図で、図12(e)はZ折りされた用紙Sの斜視図である。
【0047】
用紙Sは第1折り部61で後端側を折り処理され、折り目dを先頭にして、搬送路▲2▼、▲3▼を搬送され第2折り部62でZ折りされ、搬送路▲5▼、▲6▼、▲7▼へて搬送される。
【0048】
図13は、用紙折り処理部の正面図と折り処理された用紙Sの斜視図である。
図13(a)は第2折り部62の正面図で、図13(b)は内三折りされた用紙Sの斜視図である。
【0049】
用紙Sは第1折り部61で用紙Sの先端側が折られ、折り目fを先頭にして搬送され、第2折り部62で三つ折りされ、折り目gを先頭にして、搬送路▲5▼、▲6▼、▲7▼経て搬送される。
【0050】
図13(c)は第2折り部62の正面図で、図13(d)はダブルパラレル折りされた用紙Sの斜視図である。
【0051】
用紙Sは第1折り部61で半分に折られ、先端hを先頭にして搬送され、第2折り部62で更に半分に折られ、折り目jを先頭にして、搬送路▲5▼、▲6▼、▲7▼を経て搬送される。
【0052】
図13(e)は第3折り部63の正面図で、図13(f)は観音折りされた用紙Sの斜視図である。
【0053】
用紙Sは第1折り部61で先端側が折られ、第2折り部62で後端側が折られ搬送路▲5▼、▲6▼を搬送され、第3折り部63で折られ、折り目nを先頭にして、搬送路▲8▼を経て搬送される。
【0054】
図3は、本発明の用紙折り処理部60の断面図である。
第1折り部61は、折りローラ611と折りローラ612からなる、圧接及び離間の可能な折りローラ対と、折りローラ611に圧接する折り搬送ローラ613と、折りローラ612に圧接する折り搬送ローラ614と、及び用紙Sの折り目部を形成すべく前記折りローラ対の挟持位置に、用紙Sを押し込むガイド部材615とから構成されている。第2折り部62、及び第3折り部63は、第1折り部61とほぼ同一の構成をなし、ガイド部材615の配置が、第2折り部62では折り搬送ローラ614側に配置され、第3折り部63では、傘状のガイド部材が用紙搬送方向に対し直行方向で且つ両折りローラの狭持位置の共通接線方向に往復動可能に支持されている。
【0055】
用紙折り処理部60には、第1折り部61、第2折り部62、及び第3折り部63を接続する複数の搬送路▲1▼〜▲8▼及び用紙Sを挟持して搬送する複数の搬送ローラ602〜609が配置されている。
【0056】
第1折り部61、第2折り部62、及び第3折り部63の各用紙搬送手段、用紙先端を検知するための用紙検知センサPS1,PS2,PS3、用紙の導入を検知するための用紙導入センサPS4、各駆動手段は、ほぼ同一の構成をなす故、以下、第1折り部61を代表して説明する。
【0057】
図4は、用紙Sが第1折り部61、及び搬送路▲1▼を通過する状態を示す正面図である。既述の参照符号については説明を省略する。
【0058】
入口ローラ601から搬送される用紙Sが第1折り部61を通過するに先だって、用紙導入センサPS4による用紙Sの導入の検知信号に従って、後述の図7に示す折りローラ対切換駆動手段によって、折りローラ611と同軸に配置された円盤状の開閉カム616Aが回動され、折りローラ611と折りローラ612との圧接、及び離間作用をする。該カム616Aは、実施の形態において180°で対称(軸を基準に線対称)なカム形状を有していて、使用材料はポリアセタール樹脂(POM)である。
【0059】
折りローラ612と、折りローラ612と同軸に配置された圧接部材である円盤状のコロ616Bと、折り搬送ローラ614とは、揺動板617に回転可能に支持されている。揺動板617は支持軸617Aにより回動可能に支持され、バネ617Bにより一方向に付勢されている。
【0060】
このバネ付勢により、折りローラ612の外周面は折りローラ611の外周面に所定加重で圧接し、開閉カム616Aはコロ616Bに所定加重で圧接されている。該カム616Aが180°分、左回転して、前記カム616Aの支持軸(後記)からの距離が最大の位置に到達したとき、折りローラ611と折りローラ612とは、その間隔が最大離間位置に保持される。実施の形態において該間隔は、略3mmである。
【0061】
折り搬送ローラ613の背面側には、図示しないバネ付勢手段が設けられ、折り搬送ローラ613を折りローラ611に所定加重で圧接した状態に保持している。折り搬送ローラ614の背面側にも、図示しないバネ付勢手段が設けられ、折り搬送ローラ614を折りローラ612に所定加重で圧接した状態に保持している。
【0062】
折りローラ611,612は、後述の図6(a)に示す用紙搬送駆動手段によって矢印図示のように反時計方向に回転され、折り搬送ローラ613,614も用紙搬送駆動手段によって矢印図示の時計方向に回転される。
【0063】
第1折り部61の直進通紙路に搬送された用紙Sは、折りローラ611と折り搬送ローラ613、折りローラ612と折り搬送ローラ614にそれぞれ挟持されて直進搬送される。
【0064】
図5は、用紙Sが第1折り部61により折り処理される状態を示す正面図である。
【0065】
用紙検知センサPS1により用紙先端を検知された用紙Sが搬送路▲1▼に搬送され、所定パルス計数後、図示しない制御手段は用紙Sを所定位置に停止させる。この用紙Sの停止位置は、用紙サイズ、折り処理の選択設定によって定められる。
【0066】
用紙Sの停止後、後記の図7に示す折りローラ対切換駆動手段により開閉カム616Aが180°分、右回転され、該カム616Aの支持軸からの距離が最小になる挟持位置に到達すると、折りローラ611と折りローラ612とが圧接状態に保持される。
【0067】
そして、折りローラ611,612は後記の図6(b)に示す用紙搬送駆動手段が切り換えられて互いに逆方向に駆動回転され、折り搬送ローラ613,614もこの切り換えによって互いに逆方向に駆動回転される。
【0068】
この直前に、ガイド部材615は、搬送路▲1▼への用紙Sの通過を可能にしていた待機位置から折りローラ611に接触する位置まで回動される。
【0069】
折りローラ611と折り搬送ローラ613に挟持された用紙Sの用紙搬送方向下流側と、折りローラ612と折り搬送ローラ614に挟持された用紙Sの用紙搬送方向上流側とは、折りローラ611,612の挟持位置に押し込まれて折られ、折り目を先頭にして搬送路▲1▼に直交する方向に排出される。
【0070】
図6(a)は、第1折り部61に用紙Sを導入して直進させる状態の用紙搬送駆動手段の正面図を示す。
【0071】
第1折り部61の用紙Sを搬送する用紙搬送駆動手段は、後処理装置Bの後記する背面側のフレームプレートに配置されている。該フレームプレートは、折りローラ611、及び折り搬送ローラ613等を回転可能に支持するために該ローラ等の長手方向に対して前面側と背面側で挟んで垂直に配置にされている、例えば、2枚の金属製プレートである。
【0072】
駆動源のモータM1の回転軸に固定された歯車Z1の回転を歯車Z3の回転軸に固定された折りローラ611を図示の反時計方向に回転させ、歯車Z3の回転を歯車Z5の回転軸に固定された折りローラ612を図示の反時計方向に回転させる。また、歯車Z3は、歯車Z6の回転軸に固定された折り搬送ローラ613を図示の時計方向に回転させ、歯車Z5は、歯車Z7の回転軸に固定された折り搬送ローラ614を図示の時計方向に回転させる。この結果、用紙Sは矢印で示す上方向に直進させ得る。
【0073】
図6(b)は、第1折り部61において用紙Sを折り処理をさせる状態の用紙搬送駆動手段の正面図を示す。
【0074】
用紙折り処理時には、アイドラ歯車Z4が、後述の図8(b)に示す折りローラ対正逆転切換駆動手段により、歯車Z5の回転軸を中心にして揺動され、歯車Z3との噛み合いが解除される。これにより、歯車Z3は直接、歯車Z5に噛み合い、歯車Z5の回転軸に固定された折りローラ612を図示の時計方向に回転させる。同時に、歯車Z5に噛み合う歯車Z7は、折り搬送ローラ614を図示の反時計方向に回転させる。上記の結果、用紙Sを挟持して折り処理し、用紙直進方向に直交する矢印方向に搬送させる。
【0075】
図7は、折りローラ対を圧接、及び離間する切換駆動手段の正面図と側面図で、図7(a)は第1折り部61に用紙Sを導入して直進させる状態の正面図を示し、図7(c)はその左側面図である。
【0076】
折りローラ611と折りローラ612等からなる折りローラ対切換駆動手段は、左側面図で示す後処理装置Bの前面側のフレームプレートFPに配置されている。
【0077】
前記ローラ対切換駆動手段は、駆動源とその伝達手段である歯車列と開閉カム616A、及びコロ616B等から構成される。
【0078】
駆動源のモータM2の回転軸に固定された歯車列をなす歯車Z11の回転は、歯車Z14の支持軸630に配置された開閉カム616Aを矢印の反時計方向に回動させる。この開閉カム616Aの左回動により、該開閉カム616Aの支持軸630からの距離が最大の位置で、コロ616Bに当接する状態になると、コロ616Bが押し上げられて、コロ616Bの支持軸640に固定の折りローラ612が折りローラ611から離間する。
【0079】
折りローラ611と折りローラ612とを圧接、及び離間を可能にする開閉カム616Aと歯車Z14とは、上流側の折りローラ611の支持軸630に組み付けられ、支持軸630に対し回転部材であるベアリングBEを介し回動自在に構成されている。
【0080】
図7(b)は、第1折り部61において用紙Sを折り処理させる状態の正面図を示す。
【0081】
開閉カム616Aを時計方向に回動させることにより、該開閉カム616Aの支持軸630からの距離が最小の位置でコロ616Bに当接する状態になると、コロ616Bが降下されて、コロ616Bの軸上の折りローラ612が折りローラ611に圧接する。
【0082】
コロ616Bは、下流側の折りローラ612の支持軸640に組みつけられ、支持軸640に対して回転部材であるベアリングBEを介して回動自在に構成されている。
【0083】
左側面図に図示のBPは背面側に配置されているフレームプレートであり、620は後記する、開閉カム616Aと同時に駆動される駆動切り替えカムを示している。
【0084】
コロ616B、開閉カム616A、歯車Z14及び歯車Z13Aは、前後のフレームプレート内の対称な位置にも配置されている。Z13Aの歯数はZ13と同数である。
【0085】
図8は、折りローラ対正逆転切換駆動手段の正面図を示し、図8(a)は第1折り部61に用紙Sを導入して直進させる状態を示す図である。
【0086】
後処理装置Bの背面側には、図7に示す歯車Z13を固定した回転軸650の延長線上に、駆動切り換えカム620が固定されている。該カム620は、折りローラ612の支持軸640を中心にして揺動可能なレバー621の一方の端部に回転可能に支持されたコロ622と圧接している。
【0087】
レバー621の中間部には、アイドラ歯車Z4が回転可能に支持されている。
レバー621の他方の端部に係止されたバネ623は、コロ622を、駆動切り換えカム620のカム面に圧接するように作用している。該カム620のカム面が回転軸650からの距離が最小の位置にコロ622が当接した状態で、歯車Z4は、歯車Z3と歯車Z5に噛み合い、折りローラ611,612を図示の反時計方向に回転させ、用紙Sを直進方向に搬送する。
【0088】
図8(b)は、第1折り部61において用紙Sを折り処理させる状態を示す図である。
【0089】
駆動切り換えカム620の回転により、該カム面の回転軸650からの距離が最大の位置にコロ622が当接した状態で、アイドラ歯車Z4は、歯車Z3から離間すると共に、開閉カム616A(図7参照)の駆動により、歯車Z3と歯車Z5が直接噛み合わされ、折りローラ612を図示の時計方向に回転させ、用紙Sを折りローラ側に撓ませて折り処理し、用紙直進方向に直交する矢印方向に搬送させる。
【0090】
図9は、開閉カム616Aのカーブ特性とそのリフト量を示す図である。
図の縦軸で示すY軸は開閉カム616Aのリフト量を示し、既述の折りローラ対間の離間間隔を示している。横軸で示すX軸は開閉カム616Aの回転角度を示している。
【0091】
実施の形態において、0°〜7.5°まではリフト量に変化はもたせず、7、5°〜42.8°までは僅かな勾配を持たせ、42.8°〜172.5°間ではリフト量が最大の3mmに達するまでの勾配を有し、172.5°〜180°間ではリフト量の変化を持たせず最大リフト量3mmを維持している。
【0092】
7.5°〜172.5°間での開閉カム616Aのカーブ形状は、直線変化をするようにしてあり、又、180°〜360°間は、0°〜180°までと対称なカーブ形状を持たせている。即ち180°で対称なカム形状にしてある。
【0093】
特性カーブとしては、直線になるカム形状にしてあるが、正弦カーブ、余弦カーブを有するカム形状にして駆動回転時の負荷を軽減することもできる。
【0094】
回転角352.5°〜7.5°間は、用紙Sが用紙導入センサPS4により検知されるまでコロ616Bと開閉カム616Aが接触している状態である。即ち折りローラ611と折りローラ612が圧接している角度範囲である。
【0095】
7.5°〜172.5°までの間は、用紙導入センサPS4の検知結果により用紙Sの搬送を可能にするために開閉カム616Aが回動され、折りローラ611と折りローラ612とが最大離間間隔3mmに達するまでの角度範囲であり、172.5°〜180°間は、用紙Sが搬送路▲1▼の所定位置まで搬送される角度範囲である。
【0096】
187.5°〜352.5°間は、次の用紙Sを受け入れるために初期位置に戻る角度範囲である。
【0097】
図10は、本発明に係わる、開閉カム616Aを中心にして該カムに対して追随動作をするコロ616Bと、その対称位置に設けたアシストコロ618Aを配置した第1折り部61を模式的に示す図である。
【0098】
コロ616Bが圧接されている開閉カム616Aの用紙搬送上流側には、アシストコロ618Aが配置されていて、該アシストコロ618Aは支持軸660に対し、回転部材を介して回動自在である。また、アシストコロ618Aは、バネ618Bに付勢され、開閉カム616Aを上流側から所定加重で圧接している。
【0099】
従って、下流側の開閉カム面には折りローラ612の支持軸640と同軸上のコロ616Bが圧接し、上流側の開閉カム面にはアシストコロ618Aが所定加重で圧接されてる故、コロ616Bから加えられる開閉カム616Aへの回転力と支持軸630へモーメントがキャンセルされ、開閉カム616Aの回転力がバランスするように作用する。次に動作説明をする。
【0100】
(1)折りローラ対切換駆動手段により、開閉カム616Aと駆動切り替えカム620を同時に駆動し、折りローラ611と折りローラ612とを離間しつつ、アイドラ歯車Z4を両折りローラ間に入れる。
【0101】
(2)このとき、開閉カム616Aはコロ616Bから回転力と、圧接力により支持軸630にモーメント作用を受けるが、折りローラ611の支持軸630を中心にして対称な位置に配置してあるアシストコロ618Aによる逆向きの回転力と、モーメント作用が働くため開閉カム616Aの駆動負荷は軽減される。そして、2つの折りローラ611,612間が最大離間位置にまで変化してから、用紙Sが搬送路▲1▼の所定位置まで搬送される。
【0102】
(3)次に、折りローラ対切換駆動手段が逆転駆動(右回転)することにより、開閉カム616Aと駆動切り替えカム620とを同時に駆動して、折りローラ611と折りローラ612を接触状態にし、アイドラ歯車Z4を待避位置に移動させる。
【0103】
(4)この逆転駆動時も、開閉カム616Aはコロ616Bからの回転力と、モーメント作用を受けるが、アシストコロ618Aからの逆向きの働きで、開閉カム616Aへの駆動負荷は軽減される。そして、折りローラ対611,612間を用紙Sが折りこまれることになる。
【0104】
本発明の実施により、折りローラ対間の圧接、及び離間を行うために、180°で軸を基準にして線対称となる開閉カムで構成することにより、複数有する折り部をコンパクトにして省スペース化を可能とし、更に、折りローラ対を圧接、及び離間をなすための開閉カムの一方の側に配置したコロから受ける負荷を軽減させるため、開閉カムの対称位置にアシストコロを設け、開閉カムの駆動時に加わる負荷をバランスさせることで、駆動負荷を軽減した。その結果、駆動用モータも小容量のもので小型のタイプの配置が可能となり、更なる省スペース化にも結びつけることが出来た。
【0105】
【発明の効果】
本発明により、折りローラ対の圧接、及び離間を180°で軸を基準に線対称な開閉カムで行うことで用紙折り処理部の容積をコンパクトにすることができ、又、該開閉カムにアシストコロを設け開閉カムの駆動負荷を軽減することも可能とした用紙後処理装置を有する画像形成装置を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置と後処理装置からなる全体構成図である。
【図2】本発明の後処理装置の全体構成図である。
【図3】本発明の用紙折り処理部の断面図である。
【図4】用紙が第1折り部及び搬送路を通過する状態を示す正面図である。
【図5】用紙が第1折り部により折り処理される状態を示す正面図である。
【図6】第1折り部に用紙を導入して直進させる状態、及び用紙を折り処理させる状態の用紙搬送駆動手段の正面図である。
【図7】折りローラ対の切換駆動手段の正面図と側面図である。
【図8】折りローラ対の正逆転切換駆動手段の正面図である。
【図9】開閉カムのカーブ特性とそのリフト量を示す図である。
【図10】本発明に係わる、開閉カムを中心にして該カムに対して追随動作をする圧接部材と、その対称位置にアシスト部材を配置した第1折り部を模式的に示す図である。
【図11】中折りする用紙折り処理部と折り処理された用紙の斜視図である。
【図12】用紙折り処理部と折り処理された用紙の斜視図である。
【図13】用紙折り処理部の正面図と折り処理された用紙の斜視図である。
【符号の説明】
60 用紙折り処理部
61 第1折り部
611,612 折りローラ
613,614 折り搬送ローラ
615 ガイド部材
616A 開閉カム
616B コロ
617 揺動板
618A アシストコロ
620 駆動切り替えカム
621 レバー
628 揺動板
629 バネ
A 画像形成装置
PS1,PS4 センサ
S 記録用紙(用紙)
【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、及びこれらの諸機能を有する複合機等の画像形成装置から排出される用紙に対して、Zおり、外三折り、内三折り、ダブルパラレル折り、観音折り、外中折り、内中折り等の折り処理を行う用紙後処理装置に関し、特に、折りローラ対からなる用紙折り処理部の省スペース化と該折りローラ対の開閉時の駆動負荷の軽減に係わる。
【0002】
【従来の技術】
電子写真複写機等の画像形成装置により画像が記録された用紙に対して折り処理等の後処理を行う用紙後処理装置が提供されている。
【0003】
特許文献1に開示の用紙処理装置の用紙折り処理部は、用紙搬送路上流側の搬送ローラ対と下流側の搬送ローラ対と、これらの搬送ローラ対の中間で分岐して下流側に配置された折りローラ対とからなり、用紙を二つ折り処理するものである。折られた用紙は再び広げながら搬送される構成である。
【0004】
この用紙処理装置では、2の搬送ローラ対による折り込み作用と、その中間に分岐して配置された折りローラ対により、折り処理された用紙が再び広げられて搬送される構成である為、大きな容積を必要とし、省スペース化が困難であるという問題がある。
【0005】
この問題を解消するために本出願人の特願2001−253077号にて提案した用紙後処理装置の用紙折り処理部は、上流側の折りローラと該折りローラに圧接できる折り搬送ローラ、及び下流側の折りローラと該折りローラに圧接できる折り搬送ローラとからなり、用紙導入時には、上流の2つのローラと下流の2つのローラとで用紙を下流側へ搬送する搬送ローラ対として機能する。
【0006】
上下流、2の搬送ローラ対により用紙先端が折り処理され得る所定位置まで搬送され、該搬送ローラ対が停止すると共に、用紙搬送時、下流側の折りローラに対して一定の空間距離(略3mm)に保持されていた上流側の折りローラが下流側の折りローラに対してソレノイド等の変位手段を介して圧接される結果、折りローラ対を形成し、用紙を折り処理できる。
【0007】
斯様に用紙折り処理できる機能の構成を搬送路上に複数有している。
【0008】
【特許文献1】
特開平10−148983号公報(図2参照)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の用紙後処理装置においては、用紙折り処理時、揺動可能なレバープレートに保持された上流側の折りローラがソレノイドなどを含む変位手段を介して下流側の折りローラに圧接される構成である。この為、構成が複雑化、大型化してしまうという問題があり、更に、折りローラの圧接及び離間する際の駆動負荷が大きいという問題もある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の以下に示す構成により達成することができる。
【0011】
(1)所定加重で互いに圧接して回転可能に支持軸に支持された折りローラ対と、該折りローラ対と互いに所定加重で圧接して回転可能な折り搬送ローラとで画像形成装置から排出される用紙を搬送する用紙折り処理部を有し、該用紙折り処理部は、前記折りローラ対の内の一方の折りローラの支持軸に設けた、該折りローラ対間を圧接及び離間するための開閉カムと、他方の折りローラの支持軸に設けた、該開閉カムに圧接する圧接部材と、前記一方の折りローラの支持軸を中心として、該圧接部材と対称な位置に設けたアシスト部材と、前記開閉カムを駆動して、前記折りローラ対を圧接及び離間するための切り換えを行う折りローラ対切換駆動手段と、前記開閉カムの駆動と連動して、前記折りローラ対の回転方向を切り換えるための駆動切り換えカムを有する折りローラ対正逆転切換駆動手段と、該駆動切り換えカムにより、前記折りローラ対の回転方向が切り換えられて、用紙を前記折りローラ対と折り搬送ローラ間を搬送又は前記折りローラ間に対して撓む方向に搬送できる用紙搬送駆動手段とを、有することを特徴とする用紙後処理装置。
【0012】
(2)前記開閉カムの形状は、円盤状であって軸を基準に線対称に形成されることを特徴とする(1)に記載の用紙後処理装置。
【0013】
(3)前記開閉カムは、前記支持軸に対して回動できることを特徴とする(1)または(2)に記載の用紙後処理装置。
【0014】
(4)前記圧接部材とアシスト部材とは、共に円盤状のコロで、両部材の支持軸に対して回動できることを特徴とする(1)乃至(3)の何れか1項に記載の用紙後処理装置。
【0015】
(5)前記開閉カムと、前記圧接部材とアシスト部材との駆動伝達は、摩擦接触によることを特徴とする(1)乃至(4)の何れか1項に記載の用紙後処理装置。
【0016】
(6)前記折りローラ対切換駆動手段は、前記開閉カムを駆動するための駆動源とその伝達手段で構成されることを特徴とする(1)乃至(5)の何れか1項に記載の用紙後処理装置。
【0017】
(7)前記折りローラ対正逆転切換駆動手段は、前記駆動切り換えカムを介して該折りローラ対の支持軸に配置してある歯車間にアイドラ歯車を離間及び当接できることを特徴とする(1)乃至(6)の何れか1項に記載の用紙後処理装置。
【0018】
(8)用紙を検知する用紙検知センサ及び用紙導入センサを有することを特徴とする(1)乃至(7)の何れか1項に記載の用紙後処理装置。
【0019】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の用紙後処理装置を図面に基づいて説明する。
【0020】
図1は、画像形成装置Aと、用紙後処理装置(以下、後処理装置と称す)Bからなる全体構成図である。
【0021】
画像形成装置Aは、回転する静電潜像担持体(以下、像担持体と称す)1の周囲に、帯電装置2、像露光装置(画像書込部)3、現像装置4、転写装置5A、除電分離装置5B、及びクリーニング装置6を配置した画像形成部を有する。
【0022】
画像形成部は、帯電装置2によって像担持体1の表面に一様帯電を行った後に、像露光装置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、該潜像を現像装置4により反転現像して像担持体1の表面にトナー像を形成する。
【0023】
一方、画像形成装置Aの中段に配置された給紙カセット7A,7B、下段に配置された大容量給紙トレイ7C,7D、側方に配置された手差し給紙トレイ7E等から給紙された記録用紙Sは、レジストローラ7Fを経由して転写位置へ送られる。
【0024】
転写位置において転写装置5Aにより前記トナー像が記録用紙S上に転写される。その後に、記録用紙Sは除電分離装置5Bにより裏面の電荷が消去されて像担持体1から分離され、用紙搬送部7Gにより搬送され、引き続き定着装置8によりトナー画像が加熱定着される。定着装置8を通過した記録用紙Sは、搬送路切り換え板9Bの右側方の通紙路を通過して、下方の反転搬送部9Cに送り込まれた後、逆転上昇され、搬送路切り換え板9B左側方の通紙路を通過して、排紙ローラ9Aにより排出される。
【0025】
記録用紙Sの両面に画像形成を行う場合には、定着装置8により加熱定着された記録用紙Sを、搬送路切り換え板9Bにより通常の排紙通路から分岐し、両面搬送部9D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、記録用紙Sの裏面に画像を形成し、定着装置8を経て、排紙ローラ9Aにより装置外に排出される。
【0026】
一方、像担持体1の画像処理後の表面は、クリーニング装置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。
【0027】
図2は、本発明の後処理装置Bの全体構成図である。
後処理装置Bは、受入部10、排紙部20、表紙用紙給紙部30、搬送部50、用紙折り処理部60から構成されている。
【0028】
受入部10の入口ローラ11は、画像形成装置Aの排紙ローラ9Aとほぼ合致するような位置と高さに設置されている。
【0029】
受入部10には、画像形成装置Aから画像形成処理された記録用紙Sと、表紙用紙給紙部30から供給される表紙用紙Kとが導入される。
【0030】
入口ローラ11に導入される記録用紙S、表紙用紙Kは、搬送路切換手段G1によって排紙部20か搬送部50の何れかに分岐される。
【0031】
排紙部20の用紙搬送が設定されると、搬送路切換手段G1は排紙部20への搬送路を開放する。
【0032】
排紙部20の搬送路を通過する記録用紙Sは、搬送ローラ21,22に挟持されて直進し、排紙ローラ23により排出され、昇降排紙台(メイントレイ)24上に載置され、順次積載される。昇降排紙台24に多数枚の記録用紙Sを排紙、積載するときには、昇降排紙台24が順次下降するように構成されている。
【0033】
また、搬送路切換手段G2によって搬送ローラ22の用紙搬送方向下流側の図示上方に分岐された記録用紙Sは、搬送ローラ25を通過し、排紙ローラ26によって装置外の固定排紙台(サブトレイ)27上に排出、収容される。
【0034】
表紙用紙給紙部30の給紙皿31内に収容された表紙用紙Kは、給紙手段32により分離、給送され、搬送ローラ33,34,35,36に挟持されて、受入部10に導入される。なお、表紙用紙給紙部30には、インサート用紙を装填して給紙することも可能である。
【0035】
なお、表紙用紙給紙部30に、表紙用紙K、インサート用紙、又は記録用紙Sを装填して、オフラインで、折り処理を実施することも可能である。以下、記録用紙S、表紙用紙K、インサート用紙を一括して用紙Sと総称する。
【0036】
搬送部50に送られた用紙Sは、搬送ローラ51,52,53,54により挟持されて用紙折り処理部60に搬送される。
【0037】
搬送部50から用紙折り処理部60に搬送された用紙Sは、入口ローラ601に挟持されて搬送され、搬送路▲1▼〜▲8▼の何れかを経て、第1折り部61、第2折り部62、第3折り部63において、外中折り、内中折り、Z折り、外三つ折り、中三つ折り、観音折り、ダブルパラレル折り等の多種の折り処理がなされて、排紙部20に排出される。
【0038】
本発明に係わる用紙折り処理部の折りローラ対を圧接、及び、離間させる開閉カムを中心として該開閉カムに対して対称な位置に配置した圧接部材とアシスト部材については、図9、図10にて後記する。
【0039】
前記折り処理についてのイメージ図を略記しておく。
図11は、中折りする用紙折り処理部と折り処理された用紙Sの斜視図である。
【0040】
図11(a)は第1折リ部61の正面図で、図11(b)は外中折りされた用紙Sの斜視図である。
【0041】
画像面tを下側(外側)にして折り処理された用紙Sは折り目aを先頭にして、搬送路▲2▼〜▲4▼を経て搬送される。
【0042】
図11(c)は第3折り部63の正面図で、図11(d)は内中折りされた用紙Sの斜視図である。
【0043】
用紙Sは第1折り部61を通過し、搬送路▲2▼、▲6▼を搬送され、第3折り部63で画像面tを内側にして折り処理され、折り目aを先頭にして、搬送路▲8▼を経て搬送される。
【0044】
図12は、用紙折り処理部と折り処理された用紙Sの斜視図である。
図12(a),(b)は第3折り部63の正面図で、図12(c)は外三つ折り(不等配)された用紙Sの斜視図である。
【0045】
用紙Sは第1折り部61で折り処理された折り目bを先頭にして、搬送路▲2▼、▲6▼を搬送され、第3折り部63で折り処理され、折り目cを先頭にして、搬送路▲8▼を経て搬送される。
【0046】
図12(d)は第2折り部62の正面図で、図12(e)はZ折りされた用紙Sの斜視図である。
【0047】
用紙Sは第1折り部61で後端側を折り処理され、折り目dを先頭にして、搬送路▲2▼、▲3▼を搬送され第2折り部62でZ折りされ、搬送路▲5▼、▲6▼、▲7▼へて搬送される。
【0048】
図13は、用紙折り処理部の正面図と折り処理された用紙Sの斜視図である。
図13(a)は第2折り部62の正面図で、図13(b)は内三折りされた用紙Sの斜視図である。
【0049】
用紙Sは第1折り部61で用紙Sの先端側が折られ、折り目fを先頭にして搬送され、第2折り部62で三つ折りされ、折り目gを先頭にして、搬送路▲5▼、▲6▼、▲7▼経て搬送される。
【0050】
図13(c)は第2折り部62の正面図で、図13(d)はダブルパラレル折りされた用紙Sの斜視図である。
【0051】
用紙Sは第1折り部61で半分に折られ、先端hを先頭にして搬送され、第2折り部62で更に半分に折られ、折り目jを先頭にして、搬送路▲5▼、▲6▼、▲7▼を経て搬送される。
【0052】
図13(e)は第3折り部63の正面図で、図13(f)は観音折りされた用紙Sの斜視図である。
【0053】
用紙Sは第1折り部61で先端側が折られ、第2折り部62で後端側が折られ搬送路▲5▼、▲6▼を搬送され、第3折り部63で折られ、折り目nを先頭にして、搬送路▲8▼を経て搬送される。
【0054】
図3は、本発明の用紙折り処理部60の断面図である。
第1折り部61は、折りローラ611と折りローラ612からなる、圧接及び離間の可能な折りローラ対と、折りローラ611に圧接する折り搬送ローラ613と、折りローラ612に圧接する折り搬送ローラ614と、及び用紙Sの折り目部を形成すべく前記折りローラ対の挟持位置に、用紙Sを押し込むガイド部材615とから構成されている。第2折り部62、及び第3折り部63は、第1折り部61とほぼ同一の構成をなし、ガイド部材615の配置が、第2折り部62では折り搬送ローラ614側に配置され、第3折り部63では、傘状のガイド部材が用紙搬送方向に対し直行方向で且つ両折りローラの狭持位置の共通接線方向に往復動可能に支持されている。
【0055】
用紙折り処理部60には、第1折り部61、第2折り部62、及び第3折り部63を接続する複数の搬送路▲1▼〜▲8▼及び用紙Sを挟持して搬送する複数の搬送ローラ602〜609が配置されている。
【0056】
第1折り部61、第2折り部62、及び第3折り部63の各用紙搬送手段、用紙先端を検知するための用紙検知センサPS1,PS2,PS3、用紙の導入を検知するための用紙導入センサPS4、各駆動手段は、ほぼ同一の構成をなす故、以下、第1折り部61を代表して説明する。
【0057】
図4は、用紙Sが第1折り部61、及び搬送路▲1▼を通過する状態を示す正面図である。既述の参照符号については説明を省略する。
【0058】
入口ローラ601から搬送される用紙Sが第1折り部61を通過するに先だって、用紙導入センサPS4による用紙Sの導入の検知信号に従って、後述の図7に示す折りローラ対切換駆動手段によって、折りローラ611と同軸に配置された円盤状の開閉カム616Aが回動され、折りローラ611と折りローラ612との圧接、及び離間作用をする。該カム616Aは、実施の形態において180°で対称(軸を基準に線対称)なカム形状を有していて、使用材料はポリアセタール樹脂(POM)である。
【0059】
折りローラ612と、折りローラ612と同軸に配置された圧接部材である円盤状のコロ616Bと、折り搬送ローラ614とは、揺動板617に回転可能に支持されている。揺動板617は支持軸617Aにより回動可能に支持され、バネ617Bにより一方向に付勢されている。
【0060】
このバネ付勢により、折りローラ612の外周面は折りローラ611の外周面に所定加重で圧接し、開閉カム616Aはコロ616Bに所定加重で圧接されている。該カム616Aが180°分、左回転して、前記カム616Aの支持軸(後記)からの距離が最大の位置に到達したとき、折りローラ611と折りローラ612とは、その間隔が最大離間位置に保持される。実施の形態において該間隔は、略3mmである。
【0061】
折り搬送ローラ613の背面側には、図示しないバネ付勢手段が設けられ、折り搬送ローラ613を折りローラ611に所定加重で圧接した状態に保持している。折り搬送ローラ614の背面側にも、図示しないバネ付勢手段が設けられ、折り搬送ローラ614を折りローラ612に所定加重で圧接した状態に保持している。
【0062】
折りローラ611,612は、後述の図6(a)に示す用紙搬送駆動手段によって矢印図示のように反時計方向に回転され、折り搬送ローラ613,614も用紙搬送駆動手段によって矢印図示の時計方向に回転される。
【0063】
第1折り部61の直進通紙路に搬送された用紙Sは、折りローラ611と折り搬送ローラ613、折りローラ612と折り搬送ローラ614にそれぞれ挟持されて直進搬送される。
【0064】
図5は、用紙Sが第1折り部61により折り処理される状態を示す正面図である。
【0065】
用紙検知センサPS1により用紙先端を検知された用紙Sが搬送路▲1▼に搬送され、所定パルス計数後、図示しない制御手段は用紙Sを所定位置に停止させる。この用紙Sの停止位置は、用紙サイズ、折り処理の選択設定によって定められる。
【0066】
用紙Sの停止後、後記の図7に示す折りローラ対切換駆動手段により開閉カム616Aが180°分、右回転され、該カム616Aの支持軸からの距離が最小になる挟持位置に到達すると、折りローラ611と折りローラ612とが圧接状態に保持される。
【0067】
そして、折りローラ611,612は後記の図6(b)に示す用紙搬送駆動手段が切り換えられて互いに逆方向に駆動回転され、折り搬送ローラ613,614もこの切り換えによって互いに逆方向に駆動回転される。
【0068】
この直前に、ガイド部材615は、搬送路▲1▼への用紙Sの通過を可能にしていた待機位置から折りローラ611に接触する位置まで回動される。
【0069】
折りローラ611と折り搬送ローラ613に挟持された用紙Sの用紙搬送方向下流側と、折りローラ612と折り搬送ローラ614に挟持された用紙Sの用紙搬送方向上流側とは、折りローラ611,612の挟持位置に押し込まれて折られ、折り目を先頭にして搬送路▲1▼に直交する方向に排出される。
【0070】
図6(a)は、第1折り部61に用紙Sを導入して直進させる状態の用紙搬送駆動手段の正面図を示す。
【0071】
第1折り部61の用紙Sを搬送する用紙搬送駆動手段は、後処理装置Bの後記する背面側のフレームプレートに配置されている。該フレームプレートは、折りローラ611、及び折り搬送ローラ613等を回転可能に支持するために該ローラ等の長手方向に対して前面側と背面側で挟んで垂直に配置にされている、例えば、2枚の金属製プレートである。
【0072】
駆動源のモータM1の回転軸に固定された歯車Z1の回転を歯車Z3の回転軸に固定された折りローラ611を図示の反時計方向に回転させ、歯車Z3の回転を歯車Z5の回転軸に固定された折りローラ612を図示の反時計方向に回転させる。また、歯車Z3は、歯車Z6の回転軸に固定された折り搬送ローラ613を図示の時計方向に回転させ、歯車Z5は、歯車Z7の回転軸に固定された折り搬送ローラ614を図示の時計方向に回転させる。この結果、用紙Sは矢印で示す上方向に直進させ得る。
【0073】
図6(b)は、第1折り部61において用紙Sを折り処理をさせる状態の用紙搬送駆動手段の正面図を示す。
【0074】
用紙折り処理時には、アイドラ歯車Z4が、後述の図8(b)に示す折りローラ対正逆転切換駆動手段により、歯車Z5の回転軸を中心にして揺動され、歯車Z3との噛み合いが解除される。これにより、歯車Z3は直接、歯車Z5に噛み合い、歯車Z5の回転軸に固定された折りローラ612を図示の時計方向に回転させる。同時に、歯車Z5に噛み合う歯車Z7は、折り搬送ローラ614を図示の反時計方向に回転させる。上記の結果、用紙Sを挟持して折り処理し、用紙直進方向に直交する矢印方向に搬送させる。
【0075】
図7は、折りローラ対を圧接、及び離間する切換駆動手段の正面図と側面図で、図7(a)は第1折り部61に用紙Sを導入して直進させる状態の正面図を示し、図7(c)はその左側面図である。
【0076】
折りローラ611と折りローラ612等からなる折りローラ対切換駆動手段は、左側面図で示す後処理装置Bの前面側のフレームプレートFPに配置されている。
【0077】
前記ローラ対切換駆動手段は、駆動源とその伝達手段である歯車列と開閉カム616A、及びコロ616B等から構成される。
【0078】
駆動源のモータM2の回転軸に固定された歯車列をなす歯車Z11の回転は、歯車Z14の支持軸630に配置された開閉カム616Aを矢印の反時計方向に回動させる。この開閉カム616Aの左回動により、該開閉カム616Aの支持軸630からの距離が最大の位置で、コロ616Bに当接する状態になると、コロ616Bが押し上げられて、コロ616Bの支持軸640に固定の折りローラ612が折りローラ611から離間する。
【0079】
折りローラ611と折りローラ612とを圧接、及び離間を可能にする開閉カム616Aと歯車Z14とは、上流側の折りローラ611の支持軸630に組み付けられ、支持軸630に対し回転部材であるベアリングBEを介し回動自在に構成されている。
【0080】
図7(b)は、第1折り部61において用紙Sを折り処理させる状態の正面図を示す。
【0081】
開閉カム616Aを時計方向に回動させることにより、該開閉カム616Aの支持軸630からの距離が最小の位置でコロ616Bに当接する状態になると、コロ616Bが降下されて、コロ616Bの軸上の折りローラ612が折りローラ611に圧接する。
【0082】
コロ616Bは、下流側の折りローラ612の支持軸640に組みつけられ、支持軸640に対して回転部材であるベアリングBEを介して回動自在に構成されている。
【0083】
左側面図に図示のBPは背面側に配置されているフレームプレートであり、620は後記する、開閉カム616Aと同時に駆動される駆動切り替えカムを示している。
【0084】
コロ616B、開閉カム616A、歯車Z14及び歯車Z13Aは、前後のフレームプレート内の対称な位置にも配置されている。Z13Aの歯数はZ13と同数である。
【0085】
図8は、折りローラ対正逆転切換駆動手段の正面図を示し、図8(a)は第1折り部61に用紙Sを導入して直進させる状態を示す図である。
【0086】
後処理装置Bの背面側には、図7に示す歯車Z13を固定した回転軸650の延長線上に、駆動切り換えカム620が固定されている。該カム620は、折りローラ612の支持軸640を中心にして揺動可能なレバー621の一方の端部に回転可能に支持されたコロ622と圧接している。
【0087】
レバー621の中間部には、アイドラ歯車Z4が回転可能に支持されている。
レバー621の他方の端部に係止されたバネ623は、コロ622を、駆動切り換えカム620のカム面に圧接するように作用している。該カム620のカム面が回転軸650からの距離が最小の位置にコロ622が当接した状態で、歯車Z4は、歯車Z3と歯車Z5に噛み合い、折りローラ611,612を図示の反時計方向に回転させ、用紙Sを直進方向に搬送する。
【0088】
図8(b)は、第1折り部61において用紙Sを折り処理させる状態を示す図である。
【0089】
駆動切り換えカム620の回転により、該カム面の回転軸650からの距離が最大の位置にコロ622が当接した状態で、アイドラ歯車Z4は、歯車Z3から離間すると共に、開閉カム616A(図7参照)の駆動により、歯車Z3と歯車Z5が直接噛み合わされ、折りローラ612を図示の時計方向に回転させ、用紙Sを折りローラ側に撓ませて折り処理し、用紙直進方向に直交する矢印方向に搬送させる。
【0090】
図9は、開閉カム616Aのカーブ特性とそのリフト量を示す図である。
図の縦軸で示すY軸は開閉カム616Aのリフト量を示し、既述の折りローラ対間の離間間隔を示している。横軸で示すX軸は開閉カム616Aの回転角度を示している。
【0091】
実施の形態において、0°〜7.5°まではリフト量に変化はもたせず、7、5°〜42.8°までは僅かな勾配を持たせ、42.8°〜172.5°間ではリフト量が最大の3mmに達するまでの勾配を有し、172.5°〜180°間ではリフト量の変化を持たせず最大リフト量3mmを維持している。
【0092】
7.5°〜172.5°間での開閉カム616Aのカーブ形状は、直線変化をするようにしてあり、又、180°〜360°間は、0°〜180°までと対称なカーブ形状を持たせている。即ち180°で対称なカム形状にしてある。
【0093】
特性カーブとしては、直線になるカム形状にしてあるが、正弦カーブ、余弦カーブを有するカム形状にして駆動回転時の負荷を軽減することもできる。
【0094】
回転角352.5°〜7.5°間は、用紙Sが用紙導入センサPS4により検知されるまでコロ616Bと開閉カム616Aが接触している状態である。即ち折りローラ611と折りローラ612が圧接している角度範囲である。
【0095】
7.5°〜172.5°までの間は、用紙導入センサPS4の検知結果により用紙Sの搬送を可能にするために開閉カム616Aが回動され、折りローラ611と折りローラ612とが最大離間間隔3mmに達するまでの角度範囲であり、172.5°〜180°間は、用紙Sが搬送路▲1▼の所定位置まで搬送される角度範囲である。
【0096】
187.5°〜352.5°間は、次の用紙Sを受け入れるために初期位置に戻る角度範囲である。
【0097】
図10は、本発明に係わる、開閉カム616Aを中心にして該カムに対して追随動作をするコロ616Bと、その対称位置に設けたアシストコロ618Aを配置した第1折り部61を模式的に示す図である。
【0098】
コロ616Bが圧接されている開閉カム616Aの用紙搬送上流側には、アシストコロ618Aが配置されていて、該アシストコロ618Aは支持軸660に対し、回転部材を介して回動自在である。また、アシストコロ618Aは、バネ618Bに付勢され、開閉カム616Aを上流側から所定加重で圧接している。
【0099】
従って、下流側の開閉カム面には折りローラ612の支持軸640と同軸上のコロ616Bが圧接し、上流側の開閉カム面にはアシストコロ618Aが所定加重で圧接されてる故、コロ616Bから加えられる開閉カム616Aへの回転力と支持軸630へモーメントがキャンセルされ、開閉カム616Aの回転力がバランスするように作用する。次に動作説明をする。
【0100】
(1)折りローラ対切換駆動手段により、開閉カム616Aと駆動切り替えカム620を同時に駆動し、折りローラ611と折りローラ612とを離間しつつ、アイドラ歯車Z4を両折りローラ間に入れる。
【0101】
(2)このとき、開閉カム616Aはコロ616Bから回転力と、圧接力により支持軸630にモーメント作用を受けるが、折りローラ611の支持軸630を中心にして対称な位置に配置してあるアシストコロ618Aによる逆向きの回転力と、モーメント作用が働くため開閉カム616Aの駆動負荷は軽減される。そして、2つの折りローラ611,612間が最大離間位置にまで変化してから、用紙Sが搬送路▲1▼の所定位置まで搬送される。
【0102】
(3)次に、折りローラ対切換駆動手段が逆転駆動(右回転)することにより、開閉カム616Aと駆動切り替えカム620とを同時に駆動して、折りローラ611と折りローラ612を接触状態にし、アイドラ歯車Z4を待避位置に移動させる。
【0103】
(4)この逆転駆動時も、開閉カム616Aはコロ616Bからの回転力と、モーメント作用を受けるが、アシストコロ618Aからの逆向きの働きで、開閉カム616Aへの駆動負荷は軽減される。そして、折りローラ対611,612間を用紙Sが折りこまれることになる。
【0104】
本発明の実施により、折りローラ対間の圧接、及び離間を行うために、180°で軸を基準にして線対称となる開閉カムで構成することにより、複数有する折り部をコンパクトにして省スペース化を可能とし、更に、折りローラ対を圧接、及び離間をなすための開閉カムの一方の側に配置したコロから受ける負荷を軽減させるため、開閉カムの対称位置にアシストコロを設け、開閉カムの駆動時に加わる負荷をバランスさせることで、駆動負荷を軽減した。その結果、駆動用モータも小容量のもので小型のタイプの配置が可能となり、更なる省スペース化にも結びつけることが出来た。
【0105】
【発明の効果】
本発明により、折りローラ対の圧接、及び離間を180°で軸を基準に線対称な開閉カムで行うことで用紙折り処理部の容積をコンパクトにすることができ、又、該開閉カムにアシストコロを設け開閉カムの駆動負荷を軽減することも可能とした用紙後処理装置を有する画像形成装置を提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置と後処理装置からなる全体構成図である。
【図2】本発明の後処理装置の全体構成図である。
【図3】本発明の用紙折り処理部の断面図である。
【図4】用紙が第1折り部及び搬送路を通過する状態を示す正面図である。
【図5】用紙が第1折り部により折り処理される状態を示す正面図である。
【図6】第1折り部に用紙を導入して直進させる状態、及び用紙を折り処理させる状態の用紙搬送駆動手段の正面図である。
【図7】折りローラ対の切換駆動手段の正面図と側面図である。
【図8】折りローラ対の正逆転切換駆動手段の正面図である。
【図9】開閉カムのカーブ特性とそのリフト量を示す図である。
【図10】本発明に係わる、開閉カムを中心にして該カムに対して追随動作をする圧接部材と、その対称位置にアシスト部材を配置した第1折り部を模式的に示す図である。
【図11】中折りする用紙折り処理部と折り処理された用紙の斜視図である。
【図12】用紙折り処理部と折り処理された用紙の斜視図である。
【図13】用紙折り処理部の正面図と折り処理された用紙の斜視図である。
【符号の説明】
60 用紙折り処理部
61 第1折り部
611,612 折りローラ
613,614 折り搬送ローラ
615 ガイド部材
616A 開閉カム
616B コロ
617 揺動板
618A アシストコロ
620 駆動切り替えカム
621 レバー
628 揺動板
629 バネ
A 画像形成装置
PS1,PS4 センサ
S 記録用紙(用紙)
Claims (8)
- 所定加重で互いに圧接して回転可能に支持軸に支持された折りローラ対と、該折りローラ対と互いに所定加重で圧接して回転可能な折り搬送ローラとで画像形成装置から排出される用紙を搬送する用紙折り処理部を有し、
該用紙折り処理部は、前記折りローラ対の内の一方の折りローラの支持軸に設けた、該折りローラ対間を圧接及び離間するための開閉カムと、
他方の折りローラの支持軸に設けた、該開閉カムに圧接する圧接部材と、
前記一方の折りローラの支持軸を中心として、該圧接部材と対称な位置に設けたアシスト部材と、
前記開閉カムを駆動して、前記折りローラ対を圧接及び離間するための切り換えを行う折りローラ対切換駆動手段と、
前記開閉カムの駆動と連動して、前記折りローラ対の回転方向を切り換えるための駆動切り換えカムを有する折りローラ対正逆転切換駆動手段と、
該駆動切り換えカムにより、前記折りローラ対の回転方向が切り換えられて、用紙を前記折りローラ対と折り搬送ローラ間を搬送又は前記折りローラ間に対して撓む方向に搬送できる用紙搬送駆動手段とを、
有することを特徴とする用紙後処理装置。 - 前記開閉カムの形状は、円盤状であって軸を基準に線対称に形成されることを特徴とする請求項1に記載の用紙後処理装置。
- 前記開閉カムは、前記支持軸に対して回動できることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の用紙後処理装置。
- 前記圧接部材とアシスト部材とは、共に円盤状のコロで、両部材の支持軸に対して回動できることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の用紙後処理装置。
- 前記開閉カムと、前記圧接部材とアシスト部材との駆動伝達は、摩擦接触によることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の用紙後処理装置。
- 前記折りローラ対切換駆動手段は、前記開閉カムを駆動するための駆動源とその伝達手段で構成されることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の用紙後処理装置。
- 前記折りローラ対正逆転切換駆動手段は、前記駆動切り換えカムを介して前記折りローラ対の支持軸に配置してある歯車間にアイドラ歯車を離間及び当接できることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載の用紙後処理装置。
- 用紙を検知する用紙検知センサ及び用紙導入センサを有することを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の用紙後処理装置。
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Cited By (2)
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-
2003
- 2003-03-25 JP JP2003081952A patent/JP2004284808A/ja active Pending
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