説明

用紙後処理装置

【課題】搬送ローラ対と用紙の間に生じるスリップによって用紙の送り量が変わり、撓み補助部材が用紙に接触するタイミングがずれることに起因する折り長さがばらつくのを防止することにより、用紙の折り精度品質を向上させる。
【解決手段】用紙端検知センサ6を先端ストッパ7と一体に設け、用紙端検知センサ6から先端ストッパ7までの距離を短く一定に保つことで搬送路5と用紙4の間にスリップが生じても、用紙4の先端位置に対して撓み補助部材8の動作タイミングがずれにくくなり、高い折り精度品質を維持する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複写機、印刷機などの画像形成装置から排出された用紙を折り加工する用紙後処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、用紙後処理装置の折り処理における折り目周辺のシワの発生を抑制することを目的とし、用紙に湾曲部を作り、この湾曲部をローラ対に巻き込むことによりこの用紙に折り処理を施す用紙後処理装置において、ローラ対のニップに巻き込む際に、用紙の湾曲部を押え込む動作を行う押さえ込み部材およびこの押さえ込み部材に可撓性フィルムを設けた折り補助装置の構成が開示されている(たとえば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第4341504号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記に示されるような従来の技術にあっては、用紙の湾曲部を押さえ込む部材を可動させて用紙折り処理を行う場合、紙種(たとえばサイズ、紙厚)、および用紙の搬送速度により、用紙送り量に差が生じる点を配慮してないため、用紙の折り精度品質が低下するという問題点があった。
【0005】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、搬送ローラ対と用紙の間に生じるスリップによって用紙の送り量が変わり、上述した折り補助装置が用紙に接触するタイミングがずれることに起因する折り長さがばらつくのを防止することにより、用紙の折り精度品質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、湾曲状の搬送経路に折り対象の用紙を搬送する搬送手段と、前記搬送手段の下流側に配置され、前記搬送手段により搬送される用紙をニップ部分で折る折りローラ対と、前記搬送経路に設けられ、前記搬送手段で搬送される用紙の先端部分を当接させて用紙を停止する用紙先端停止手段と、前記用紙先端停止手段と一体で設けられ、前記搬送手段で搬送される用紙先端を検知する用紙先端検知手段と、前記用紙先端停止手段で停止され、前記搬送経路上で湾曲形状をなした用紙に対して接離可能に構成し、この湾曲形状をなした用紙の折り目となる近傍に接触して前記折りローラ対のニップ部分に当該用紙を導く用紙導入手段と、前記搬送手段の搬送速度の制御および前記用紙導入手段の前記用紙への接離動作を制御する用紙導入制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明は、用紙先端検知手段を用紙先端停止手段と一体に設け、用紙先端検知手段から用紙先端停止までの距離を短く一定に保つことで搬送経路と用紙の間にスリップが生じても、用紙の先端位置に対して湾曲した用紙を折りローラのニップに導く用紙導入手段の動作タイミングがずれにくくなり、高い折り精度品質を維持することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】図1は、この実施の形態にかかる用紙後処理装置のシステム構成を示す説明図である。
【図2】図2は、図1における用紙折り部の撓み補助部材退避時のレイアウト構成を示す説明図である。
【図3】図3は、図1における用紙折り部の撓み補助部材当接時のレイアウト構成を示す説明図である。
【図4】図4は、この実施の形態にかかる用紙送りの遅れ量データ例(1)を示すグラフである。
【図5】図5は、この実施の形態にかかる用紙折り動作を示すフローチャートである。
【図6】図6は、あらかじめ格納している用紙送りの遅れ量(時間)の一例を示す図表である。
【図7】図7は、この実施の形態にかかる用紙送りの遅れ量データ例(2)を示すグラフである。
【図8】図8は、この実施の形態にかかる複数の用紙折り部を有する用紙後処理装置の構成を示す説明図である。
【図9−1】図9−1は、図8の用紙後処理装置における折り動作(A)〜(C)を示す説明図である。
【図9−2】図9−2は、図8の用紙後処理装置における折り動作(D)〜(F)を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる用紙後処理装置の一実施の形態を詳細に説明する。
【0010】
(第1の実施の形態)
図1は、この実施の形態にかかる用紙後処理装置のシステム構成を示す説明図である。この図1において、符号10は用紙折り部であり、後述するように、搬送ローラ対1,3、折りローラ対1,2、搬送路5、用紙端検知センサ6、先端ストッパ7、撓み補助部材8、などを備えている。また、符号20は制御部、符号21はストッパ駆動部、符号22はドライバ、符号23はローラ駆動部、符号24はドライバ、符号25は撓み補助部材駆動部、符号26は遅れ量データ格納部、符号50は用紙後処理装置、符号60は画像形成装置、符号61はシステムコントローラ、符号62はオペレーションパネルである。
【0011】
図1において、用紙折り機能を有する用紙後処理装置50と、複写機あるいはプリンタなどの画像形成装置60とは、画像形成装置60の排紙側と用紙後処理装置50の用紙搬入口とは用紙4の受け渡しが可能な搬送機構を有して機械的に接続され、かつ相互に制御信号などのやり取りが可能なように電気的にも接続されている。また、用紙折り部10は、画像形成装置60から排紙される処理対象の用紙4を受け入れ、画像形成装置60のオペレーションパネル62でユーザ入力される用紙折りモードにしたがって所定の用紙折り処理を行う。
【0012】
また、制御部20は、何れも不図示であるが、CPU,ROM,RAMなどを含むマイクロコンピュータシステムで構成され、画像形成装置60のシステムコントローラ61からの制御信号を受け、CPUがROMに格納されている制御プログラムにしたがい本装置各部を制御する。ストッパ駆動部21は、ステッピングモータを駆動源とし、先端ストッパ7を用紙サイズや折り位置により位置を決めるよう動作させる。ドライバ22は、制御部20からの制御信号にしたがってストッパ駆動部21を駆動する。ローラ駆動部23は、DCブラシレスモータあるいはステッピングモータを駆動源とし、折りローラ対1、2、搬送ローラ対1、3を駆動する。ドライバ24は、制御部20からの制御信号にしたがってローラ駆動部23を駆動する。撓み補助部材駆動部25は、ソレノイドあるいはステッピングモータを駆動源とし、制御部20からの制御信号にしたがって撓み補助部材8を動作させる。遅れ量データ格納部26は、書き込み、読み出し可能な不揮発性メモリを用い、後述する用紙遅れ量データ(たとえば、図4、図7参照)が記憶されている。
【0013】
また、システムコントローラ61は、CPU,ROM,RAM(何れも不図示)などを含むマイクロコンピュータシステムで構成され、たとえば、電子写真プロセスによる画像形成、給紙搬送など画像形成に必要な各部を制御したり、外部装置、周辺機器(ここでは用紙後処理装置50など)と制御信号を相互通信する。また、オペレーションパネル62は、ユーザによる各種入力を受け付けるキー、ボタン(ソフトキーを含む)など、および装置の状態、入力設定、モード設定状態などを表示するための液晶パネルなどを備えている。
【0014】
つぎに、用紙折り部10の構成、動作について説明する。図2、図3は、図1における用紙折り部10のレイアウト構成を示す説明図である。以下に用紙折りの基本動作を説明する。駆動側と従動側からなる折りローラ対1、2と、駆動側と隣接する搬送ローラ対1、3により用紙4が搬送される。搬送路5には用紙先端が通過したことを検知する用紙端検知センサ6が先端ストッパ(折り位置決め手段)7に設けられている。用紙端検知センサ6は、たとえば、LED発光素子と受光素子とを一体に組み合わせた反射型の光センサを用いる。用紙は用紙端検知センサ6を通過した後、搬送路5を遮断する先端ストッパ(折り位置決め手段)7に当接する。この当接後も搬送ローラ対1、3は、図2の矢印方向に回転して用紙4を送ることにより、用紙4は折りローラ対1、2のニップ付近で撓み始める。
【0015】
続いて、制御部20は、用紙端検知センサ6による検知信号をトリガに規定のタイミングで用紙4を押すように搬送ローラ対1、3、折りローラ対1、2をドライバ24を介して制御して折りローラ対1、2のニップ側に用紙4を押し込む。この直後、制御部20は、撓み補助部材駆動部25を制御して撓み補助部材8を折りローラ対1、2のニップ側に移動させる動作を行う(図3の状態)。用紙4が折りローラ対1、2のニップに押し込まれた後、制御部20は、撓み補助部材駆動部25を制御して元の位置(図2の状態)に戻るよう撓み補助部材8を動作させる。
【0016】
先端ストッパ7は、この実施の形態において、円弧状の搬送路5に対し、円弧の中心付近に軸7aを持ち、軸7aを中心に可動する。制御部20は、先端ストッパ7の当接タイミングについて、用紙端検知センサ6と先端ストッパ7間の搬送距離と、線速(用紙搬送速度)から算出する。
【0017】
図4は、図2で説明した用紙折り動作において、搬送ローラ対1、3のスリップなどが原因で発生する用紙送りの遅れ量(時間)を示す。具体的には、線速が650mm/secで用紙サイズがA4の場合、用紙4の先端が先端ストッパ7に当接した後、搬送ローラ対1、3によりさらに用紙4が搬送されて撓みが発生する過程において、用紙4の送り量が理論値に対して90msec遅れることを示す。また、この遅れは、実測データから線速が遅いほど、用紙サイズが大きいほど大きくなる傾向にあることがわかる。なお、用紙サイズの情報は画像形成装置60のシステムコントローラ61を介して制御部20に送られる。
【0018】
[動作制御例1]
図5は、この実施の形態にかかる用紙折り動作を示すフローチャートである。図6は、あらかじめ格納している用紙送りの遅れ量(時間)の一例を示す図表である。ここで、図2に示すように、用紙端検知センサ6は、その検知部6aを搬送路5側に向けた姿勢で先端ストッパ7に取り付けられており、検知部6aから先端ストッパ7の用紙当接面までの距離Lは常に一定に保たれている。
【0019】
図5に示すフローチャートにおいて、折りモードがZ折り、A3の場合を例にとり、1回目の折り部に関する処理について説明する。なお、Z折りの詳細な説明については図8、9で説明する。この動作は制御部20によって実行されるものである。動作を開始すると、まず、画像形成装置60から用紙情報(紙サイズ:A3)を取得する(ステップS101)。続いて、画像形成装置60から折りモード情報(Z折り)を取得する(ステップS102)。ここで折りモード情報(Z折り)により線速は650mm/secとする。また、用紙情報(用紙サイズ:A3)と折りモード情報(Z折り)から1回目の折り位置は、A3縦の1/4である。よって、先端ストッパ7と折りローラ対1、2のニップまでの距離がA3縦の1/4になるように先端ストッパ7を動作させる(ステップS103)。
【0020】
その後、用紙受け入れ許可信号を画像形成装置60へ送信する(ステップS104)。用紙端検知センサ6により用紙4の先端を検知した信号を受信(ステップS105)したのをトリガに、撓み補助部材8の動作タイミングを算出する(ステップS106)。
【0021】
具体的には、用紙4の先端検知から可動開始までの時間をT1[msec]、先端検知から可動開始までの搬送路距離をLh[mm]、線速をVs[mm/sec]、遅れ量(本例ではA3、650mm/sec、t1>t≧t2であるから100msec)をTs[msec]とした場合、以下の算出式で求めることができる。なお、搬送路距離Lhおよび線速Vsは装置の処理速度として設計時にあらかじめ設定されている。
T1=(Lh÷Vs)×103+Ts
【0022】
続いて、先端検知からT1経過後に撓み補助部材8を動作(補助動作)する(ステップS107)。つぎに、規定時間経過したか否かを判断する(ステップS108)。ここで、規定時間が経過したと判断した後(判断:Yes)。撓み補助部材8を元の位置(図2の位置)へ戻すよう動作(退避動作)する(ステップS109)。なお、ステップS108において規定時間経過していない場合(判断:No)、規定時間経過して通過するまで待機する。
【0023】
図7は、用紙送りの遅れ量(時間)が用紙厚みにより差が生じることを示すグラフである。厚みの異なる用紙A、B、Cであり、厚さはA>B>Cの関係にある。具体的には、線速が650mm/secで用紙サイズがA4の場合、厚さにより差は小さいが、A3の場合、BとCの差は小さいが、Aとは10msecの差が生じる。また、線速が250mmsでは、厚み、紙サイズによるBとCの差は小さい。なお、用紙サイズおよび用紙の厚さの情報は画像形成装置60のシステムコントローラ61を介して制御部20に送られる。
【0024】
[動作制御例2]
つぎに動作制御例2について説明する。搬送ローラ対1、3によって搬送路5内に送り込まれた用紙4は搬送路5に沿って進み、先端ストッパ7に当接するタイミングに合わせて撓み補助部材8が折りローラ対1、2のニップ付近で用紙4を押し、用紙4に撓みを形成する。用紙4は通常、用紙折り装置が装着される画像形成装置60と同じ搬送速度で送られるが、用紙4の先端が先端ストッパ7に当接した際の反動で用紙4が搬送方向と逆方向に押し戻され、用紙4の先端が先端ストッパ7から離れた状態で折られ、折り位置がずれてしまうことがある。
【0025】
そこで上述した不具合を解消するために、ここでは、用紙4の先端が用紙端検知センサ6を通過した時点から搬送ローラ対1、3を減速し始め、減速前の搬送速度よりも遅い速度で用紙4を先端ストッパ7に当接させる。これにより、用紙4の跳ね返りを防ぎ、撓み補助部材8を動作する時点で用紙4の先端を確実に先端ストッパ7に当接させた状態とすることができる。
【0026】
(第2の実施の形態)
図8は、複数の用紙折り部を有する用紙後処理装置の構成を示す説明図である。この図8に示す用紙後処理装置50aは、第1の実施の形態で前述した用紙折り部10が複数設けられ、すなわち用紙折り部10a,10b,10cを有する構成であり、制御系のシステム構成としては基本的に図1と同様である。
【0027】
図8において、符号101は水平搬送路、符号102は第1ストッパ搬送路、符号103は第1中継搬送路、符号104は第2ストッパ搬送路、符号105は第2中継搬送路、符号106は第3ストッパ搬送路、符号107はスタッカー排紙搬送路である。
【0028】
また、符号111は入口搬送ローラ、符号112は排紙搬送ローラ、符号113はスタッカー排紙搬送ローラ、符号201は第1折りローラ、符号202は第2折りローラ、符号203は第3折りローラ、符号204は第4折りローラ、符号205は第5折りローラ、符号206は第6折りローラ、符号301は第1ストッパ、符号302は第2ストッパ、符号303は第3ストッパ、符号400は入口切替爪、符号401は第1撓み補助部材、符号402は第2撓み補助部材、符号403は第3撓み補助部材、符号500はスタッカー部、符号501a,bは昇降トレイ、符号502は可動板である。
【0029】
この図8に示すように構成された用紙折り装置50aの動作についてZ折りを例にとり図9−1、図9−2を参照して用紙の流れを説明する。この例では、用紙折り部は3箇所あるため、撓み補助部材401、402、403を各折り部に備えている。Z折り、二つ折り、外三つ折り、内三つ折りの各折り動作において、用紙情報、線速情報を元に制御部20が、あらかじめ格納している紙送り遅れ量(時間)データを踏まえて制御、また長さ計測結果を元に可動タイミングを補正して制御する。以下に、各折り動作について説明する。
【0030】
<Z折り>
以下にZ折りの動作について説明する。画像形成装置60より受け入れた用紙は、入口切替爪400によって第1ストッパ搬送路102へ案内される。第1ストッパ搬送路102内の第1ストッパ301に用紙先端を突き当てて撓ませ、第1折りローラ201と第2折りローラ(202)によって形成される第1ニップで1回目の折りを行う(図9(A),(B))
【0031】
1回目折りの撓み形成時には、第1撓み補助部材401を動作させ、用紙を折りローラ側に均一に撓ませる。1回目折り完了後、第1中継搬送路103から第2ストッパ搬送路104へ搬送され、第2ストッパ搬送路(104)内の第2ストッパ302に紙先端を突き当てて撓ませ、第3折りローラ203と第4折りローラ204によって形成される第2ニップで2回目の折りを行い(図9(C),(D))、第2中継搬送路105にてZ折り完了となる。
【0032】
2回目折りの撓み形成時にも、1回目同様に第2撓み補助部材402を動作させる。折り完了後、第3ストッパ搬送路106を通り、排紙搬送ローラ112によって下流機へ搬送される(図9(E),(F))。Z折りモードでは、第3ストッパ303は使用しないため、第3ストッパ搬送路106から退避した位置にある。
【0033】
<二つ折り>
以下に二つ折りの動作について説明する。画像形成装置60より受け入れた用紙は、入口切替爪400と第1撓み補助部材401によって、第1ストッパ搬送路102へは進入せずに、第1折りローラ201と第2折りローラ202によって形成される第1ニップを通過し、第1中継搬送路103を通って第2ストッパ搬送路104へ案内される。
【0034】
第2ストッパ搬送路104内の第2ストッパ302に用紙先端を突き当てて撓ませ、第3折りローラ203と第4折りローラ204によって形成される第2ニップで2回目の折りを行い、第2中継搬送路105にて二つ折り完了となる。1回目折りの撓み形成時には、第2撓み補助部材402を動作させ、用紙を折りローラ側に均一に撓ませる。折り完了後、第3ストッパ搬送路106を通り、排紙搬送ローラ112によって下流機へ搬送される。二つ折りモードでは、第3ストッパ303は使用しないため、第3ストッパ搬送路106から退避した位置にある。
【0035】
<外三つ折り、内三つ折り>
以下に外三つ折り、内三つ折りの動作について説明する。画像形成装置60より受け入れた用紙は、入口切替爪400と第1撓み補助部材401によって、第1ストッパ搬送路102へは進入せずに、第1折りローラ201と第2折りローラ202によって形成される第1ニップを通過し、第1中継搬送路103を通って第2ストッパ搬送104へ案内される。
【0036】
第2ストッパ搬送路104内の第2ストッパ302に用紙先端を突き当てて撓ませ、第3折りローラ203と第4折りローラ204によって形成される第2ニップで1回目の折りを行い第2中継搬送路105にて1回目折り完了となる。1回目折り完了後、第3ストッパ搬送路106へ搬送され、第3ストッパ搬送路106内の第3ストッパ303に用紙先端を突き当てて撓ませ、第5折りローラ205と第6折りローラ206によって形成される第3ニップで2回目の折りを行い、スタッカー搬送路107にて内三つ折り、外三つ折り完了となる。折り完了後、スタッカー排紙搬送ローラ113によってスタッカー部500へ収納される。
【0037】
したがって、上述した実施の形態によれば、用紙端検知センサ6を先端ストッパ7と一体に設け、用紙端検知センサ6から先端ストッパ7までの距離を短く一定に保つことで搬送路5と用紙4の間にスリップが生じても、用紙4の先端位置に対して撓み補助部材8の動作タイミングがずれにくくなり、高い折り精度品質を維持することができる。
【0038】
また、用紙端検知センサ6により用紙4の先端が検知されると、用紙情報および用紙の搬送速度から搬送路5における用紙遅れ量を算出し、この用紙遅れ量にしたがって撓み補助部材8の用紙4への当接動作を行うことにより、用紙4が先端ストッパ7に当接した際の反動で搬送方向と逆方向に跳ね返り、そのまま折りローラ対1,2のニップに咥えられ、狙いの折り位置よりも短い位置で折られるのを防ぐことができる。
【0039】
また、図8および図9を参照して説明したように、複数の用紙折り部を有する構成において、用紙折り部10a,10b,10c毎、また折りモード毎に撓み補助部材8を制御しているので、折りモードが異なっても折り精度品質の低下を最小限に抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【0040】
以上のように、本発明にかかる用紙後処理装置は、複写機やプリンタなどから排紙された用紙を所定の折りに仕上げる用紙折り装置に有用であり、特に、用紙折り時に用紙の撓みを部材の接離動作を所定のタイミングで行って折り仕上げ品質を確保する装置に適している。
【符号の説明】
【0041】
1,2 折りローラ対
1,3 搬送ローラ対
5 搬送路
6 用紙端検知センサ
7 先端ストッパ
8 撓み補助部材
10a,10b,10c 用紙折り部
20 制御部
21 ストッパ駆動部
23 ローラ駆動部
25 撓み補助部材駆動部
26 遅れ量データ格納部
50、50a 用紙後処理装置
60 画像形成装置
61 システムコントローラ
62 オペレーションパネル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
湾曲状の搬送経路に折り対象の用紙を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の下流側に配置され、前記搬送手段により搬送される用紙をニップ部分で折る折りローラ対と、
前記搬送経路に設けられ、前記搬送手段で搬送される用紙の先端部分を当接させて用紙を停止する用紙先端停止手段と、
前記用紙先端停止手段と一体で設けられ、前記搬送手段で搬送される用紙先端を検知する用紙先端検知手段と、
前記用紙先端停止手段で停止され、前記搬送経路上で湾曲形状をなした用紙に対して接離可能に構成し、この湾曲形状をなした用紙の折り目となる近傍に接触して前記折りローラ対のニップ部分に当該用紙を導く用紙導入手段と、
前記搬送手段の搬送速度の制御および前記用紙導入手段の前記用紙への接離動作を制御する用紙導入制御手段と、
を備えることを特徴とする用紙後処理装置。
【請求項2】
用紙情報は、用紙サイズおよび紙厚さであり、
前記用紙導入制御手段は、前記用紙先端検知手段により用紙の先端が検知されると、前記用紙情報および用紙の搬送速度から前記搬送経路における用紙遅れ量を算出し、この用紙遅れ量にしたがって前記用紙導入手段の用紙への当接動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の用紙後処理装置。
【請求項3】
用紙情報は、用紙サイズおよび紙厚さであり、
前記用紙情報と用紙の搬送速度毎に、前記搬送経路の用紙遅れ量を実測して記憶しておく用紙遅れ量記憶手段を有し、
前記用紙導入制御手段は、前記用紙先端検知手段により用紙の先端が検知されると、前記用紙情報および用紙の搬送速度から前記搬送経路における用紙遅れ量を、前記用紙遅れ量記憶手段に記憶されている値から読み出し、この用紙遅れ量にしたがって前記用紙導入手段の用紙への当接を行うことを特徴とする請求項1に記載の用紙後処理装置。
【請求項4】
前記用紙導入制御手段は、前記用紙先端検知手段により用紙の先端が検知された時点から前記搬送手段の搬送速度を減速させて、当該用紙を前記用紙先端停止手段に当接することを特徴とする請求項1,2または3に記載の用紙後処理装置。
【請求項5】
前記搬送手段と、前記折りローラ対と、前記用紙先端停止手段と、前記用紙先端検知手段と、前記用紙導入手段と、を有する用紙折り手段を複数組備えることを特徴とする請求項1〜4の何れか一つに記載の用紙後処理装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9−1】
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【図9−2】
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【公開番号】特開2012−126475(P2012−126475A)
【公開日】平成24年7月5日(2012.7.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−277411(P2010−277411)
【出願日】平成22年12月13日(2010.12.13)
【出願人】(000006932)リコーエレメックス株式会社 (708)
【Fターム(参考)】