(57)【要約】【課題】皮むき現象が発生するのを防止することができる記録媒体折り装置、後処理装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】記録媒体折り装置９６は、対となって回転する折りロール１０４，１０４と、前記折りロール１０４，１０４の間に記録媒体を挿入する挿入刃１００と、前記挿入刃により記録媒体が前記折りロール間に挿入された場合、記録媒体を挟む方向へ付勢する付勢手段１１６，１１８と、を有し、前記付勢手段１１６，１１８は、前記折りロール１０４，１０４間の距離の少なくとも一部区間においては前記折りロール１０４，１０４間の距離が増加するのに従って付勢力の割合が増加する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対となって回転する折りロールと、
前記折りロールの間に記録媒体を挿入する挿入刃と、
前記挿入刃により記録媒体が前記折りロール間に挿入された場合、記録媒体を挟む方向へ付勢する付勢手段と、を有し、
前記付勢手段は、前記折りロール間の距離の少なくとも一部区間においては前記折りロール間の距離が増加するのに従って付勢力の割合が増加する、
記録媒体折り装置。
【請求項２】
前記付勢手段は、ばねから構成され、前記折りロール間の距離の少なくとも一部区間においては前記ばねのばね定数が増加する請求項１記載の記録媒体折り装置。
【請求項３】
前記ばねは、複数有し、前記折りロール間の距離が増加する場合、前記折りロール間に作用するばねの数を増加させる請求項２記載の記録媒体折り装置。
【請求項４】
前記ばねは、前記ばねの固定点と作用点とを結ぶ方向が前記折りロールの軸を結ぶ方向に対する角度が前記折りロール間の距離が増加するに従って前記挿入刃の挿入方向と直交する方向に近づくように配置されている請求項２記載の記録媒体折り装置。
【請求項５】
前記ばねは、ばね定数が異なる部分を組み合わせて構成され、前記折りロール間の距離が増加する場合、ばね定数が小さい部分からばね定数が大きい部分へ付勢力が作用する部分を変更するように構成されている請求項２記載の記録媒体折り装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載された記録媒体折り装置を有する後処理装置。
【請求項７】
請求項６記載の後処理装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体折り装置、後処理装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、対となるローラのニップを通る間に用紙または用紙束に折りを施す用紙折り方法において、前記用紙または用紙束の搬送状態に応じて前記ローラの前記用紙または用紙束に対する加圧力を変更することを特徴とする用紙折り方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４９２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
折る対象となる記録媒体の枚数が多いと、記録媒体の束を折る際の抵抗等により外側と内側とに記録媒体の束が分離し、外側の記録媒体のみが排出されてしまう、いわゆる皮むき現象を生じることがある。
本発明は、皮むき現象が発生するのを防止することができる記録媒体折り装置、後処理装置及び画像形成装置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】
【０００５】
請求項１に係る本発明は、対となって回転する折りロールと、前記折りロールの間に記録媒体を挿入する挿入刃と、前記挿入刃により記録媒体が前記折りロール間に挿入された場合、記録媒体を挟む方向へ付勢する付勢手段と、を有し、前記付勢手段は、前記折りロール間の距離の少なくとも一部区間においては前記折りロール間の距離が増加するのに従って付勢力の割合が増加する記録媒体折り装置である。
【０００６】
請求項２に係る本発明は、前記付勢手段は、ばねから構成され、前記折りロール間の距離の少なくとも一部区間においては前記ばねのばね定数が増加する請求項１記載の記録媒体折り装置である。
【０００７】
請求項３に係る本発明は、前記ばねは、複数有し、前記折りロール間の距離が増加する場合、前記折りロール間に作用するばねの数を増加させる請求項２記載の記録媒体折り装置である。
【０００８】
請求項４に係る本発明は、前記ばねは、前記ばねの固定点と作用点とを結ぶ方向が前記折りロールの軸を結ぶ方向に対する角度が前記折りロール間の距離が増加するに従って前記挿入刃の挿入方向と直交する方向に近づくように配置されている請求項２記載の記録媒体折り装置である。
【０００９】
請求項５に係る本発明は、前記ばねは、ばね定数が異なる部分を組み合わせて構成され、前記折りロール間の距離が増加する場合、ばね定数が小さい部分からばね定数が大きい部分へ付勢力が作用する部分を変更するように構成されている請求項２記載の記録媒体折り装置である。
【００１０】
請求項６に係る本発明は、請求項１から５のいずれかに記載された記録媒体折り装置を有する後処理装置である。
【００１１】
請求項７に係る本発明は、請求項６記載の後処理装置を有する画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の本発明によれば、皮むき現象が発生するのを防止することができる記録媒体折り装置を提供することができる。
【００１３】
請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る本発明の効果に加えて、ばね以外から構成する場合と比較して、簡単な構成により実現することができる。
【００１４】
請求項３に係る本発明によれば、請求項２に係る本発明の効果に加えて、一つのばねから構成する場合と比較して、簡単な構成により実現することができる。
【００１５】
請求項４又は請求項５に係る本発明によれば、請求項２に係る本発明の効果に加えて、複数のばねを用いる場合と比較して、簡単な構成により実現することができる。
【００１６】
請求項６に係る本発明によれば、皮むき現象が発生するのを防止することができる後処理装置を提供することができる。
【００１７】
請求項７に係る本発明によれば、皮むき現象が発生するのを防止することができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す側面断面図である。
【図２】記録媒体折り装置の作用を示す説明図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係る記録媒体折り装置を示し、折りロールが接触している状態を示す側面図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係る記録媒体折り装置を示し、折りロールが離れている状態を示す側面図である。
【図５】本発明に第一の実施形態に係る記録媒体折り装置の特性を比較例と比較した線図である。
【図６】本発明の第二の実施形態に係る記録媒体折り装置を示し、折りロールが接触している状態を示す側面図である。
【図７】本発明の第二の実施形態に係る記録媒体折り装置を示し、折りロールが離れている状態を示す側面図である。
【図８】本発明に第二の実施形態に係る記録媒体折り装置の特性を比較例と比較した線図である。
【図９】本発明の第三の実施形態に係る記録媒体折り装置を示す側面図である。
【図１０】比較例に係る記録媒体折り装置を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
なお、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ、−Ｘ、Ｙ、−Ｙ、Ｚ、−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。また、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは、紙面の表から裏に向かう矢印を意味する。
【００２０】
画像形成装置１０は、画像読取装置１２、給紙装置１４、ユーザインターフェイス１６、画像形成装置本体１８及び後処理装置２０とを有する。
【００２１】
画像読取装置１２は、給紙装置１４の上方に配置されている。また、給紙装置１４の右側に画像形成装置本体１８が配置されている。ユーザインターフェイス１６は、例えば給紙装置１４の上部に支持されている。画像形成装置本体１８の右側に後処理装置２０が配置されている。
【００２２】
画像読取装置１２は、原稿を供給する原稿供給部２２と、この原稿供給部２２から供給された原稿を読み取る原稿読取部２４とを有し、読み取った原稿画像データを画像形成装置本体１８に送るようになっている。
【００２３】
給紙装置１４は、多数の記録媒体を収容する記録媒体収容部２６が例えば４段となって上下方向に配置されている。各記録媒体収容部２６には、収容された最上位の記録媒体を送り出す送出しロール２８及び送り出された記録媒体を搬送する搬送ロール３０が設けられている。記録媒体収容部２６のいずれか一つが選択され、選択された記録媒体収容部２６の記録媒体が第一の搬送路３２に搬送される。第一の搬送路３２には複数の搬送ロール３４が設けられている。第一の搬送路３２は、後述する画像形成装置本体１８の第二の搬送路３４に接続されている。
【００２４】
ユーザインターフェイス１６は、表示パネル３６と、コピースタート、テンキー、コピー枚数の入力キー等のボタンが配置された操作部３８とを有する。
【００２５】
画像形成装置本体１８は、上部に現像剤供給装置４０が配置されている。この現像剤供給装置４０の下方には、ＹＭＣＫ各色用の４つのレーザ書込み装置４２が設けられている。さらに各レーザ書込み装置４２の下方に像保持体としての感光体４４がそれぞれ配置されている。感光体４４の周囲には、帯電器４６、現像器４８、一次転写ロール５０及び清掃器５２が配置されている。帯電器４６で帯電された感光体４４には、レーザ書込み装置４２からのレーザにより潜像が形成され、この潜像が現像器４８により現像され、この現像されたトナー像が一次転写ロール５０により後述する中間転写ベルト５４に転写される。感光体４４に残存するトナーは清掃器５２によりかき落とされる。
【００２６】
中間転写ベルト５４は、一次転写ロール５０、バックアップロール５６及び複数の支持ロール５８により支持されている。一次転写ロール５０は、中間転写ベルト５４を挟んで感光体４４に対向している。バックアップロール５６は、中間転写ベルト５４を挟んで二次転写ロール６０に対向している。一次転写ロール５０により中間転写ベルト５４に転写されたトナー像は、二次転写ロール６０により、第二の搬送路３４を介して搬送された記録媒体に転写される。
【００２７】
第二の搬送路３４は、複数の搬送ロール６１によりバックアップロール５６と二次転写ロール６０との間に記録媒体を供給し、後述する定着装置６２を介し、複数の搬送ロール６４により後処理装置２０へ記録媒体を搬送する搬送路である。二次転写ロール６０と定着装置６２との間には搬送ベルト６６が設けられている。
【００２８】
定着装置６２は、加熱ロール６８と加圧ロール７０とを有し、記録媒体に転写されたトナー像を熱と圧力により記録媒体に定着するようになっている。
【００２９】
後処理装置２０は、第三の搬送路７２が右側に延びるように形成されている。この第三の搬送路７２は、画像形成装置本体１８の第二の搬送路３４に接続されている。第三の搬送路７２は、後流側で上方へ延びる第四の搬送路７４と、さらに右側へ延びる第五の搬送路７６と、下方に延びる第六の搬送路７８に分岐している。第四の搬送路７２と第五の搬送路７６との分岐部分には第一の切替部材８０が設けられている。また、第三の搬送路７２と第六の搬送路７８との分岐部分には第二の切替部材８２が設けられている。
【００３０】
第四の搬送路７４の後端には、第一の排出ロール８４が設けられている。この第一の排出ロール８４の右側には第一の排出部８６が配置されている。また、第五の搬送路７４の右端には、第二の排出ロール８８が設けられている。この第二の排出ロール８８の下方には端綴じ装置９０が配置されている。さらに後処理装置２０の右端には、第二の排出部９２が設けられている。この第二の排出部９２は、昇降装置（移動制御部）９４に連結され、上下方向に移動可能であるようにしてある。
【００３１】
第二の排出ロール８８から排出された記録媒体は、端閉じ装置９０の積層部９６に積層され、記録媒体の端がステープルされて第二の排出部８８に排出されるようになっている。第二の排出部９２は、昇降装置９４により記録媒体が排出する毎に下方へ移動する。
【００３２】
第六の搬送路７８の下方には、記録媒体折り装置９６が配置されている。記録媒体折り装置９６は、略上下方向に形成された記録媒体受け部９８を有し、この記録媒体受け部９８の上端が第六の搬送路７８に接続されている。この記録媒体受け部９６は記録媒体を一枚一枚受け、記録媒体の束が形成されるようになっている。この記録媒体受け部９８の下端は、搬送された記録媒体の下端を受け、上下方向に記録媒体を移動できるようにしてある。
【００３３】
また、記録媒体折り装置９６は、記録媒体受け部９８の中央付近に挿入刃１００が配置されている。この挿入刃１００は、記録媒体受け部９８と直交方向に記録媒体受け部９８に対して進退自在に例えばカム１０２により移動するようになっている。また、この挿入刃１００が記録媒体の束と共に折りロール１０４の間に挿入され、記録媒体の束を折るようになっている。
【００３４】
また、記録媒体折り装置９６にはステープラ１０６が配置されている。このステープラ１０６は、ステープルモードの場合、記録媒体の束の中央部分をステープルする。このステープラ１０６でステープルされた記録媒体の束は、記録媒体受け部９８の下端の上昇により挿入刃１００の位置が記録媒体の中央となるように移動し、挿入刃１００と折りロール１０４とにより折られ、いわゆる製本として第三の排出ロール１０８により、第三の排出部１１０へ排出される。
なお、非ステープルモードの場合は、ステープラ１０６を動作させず、記録媒体の束を折って第三の排出部１１０に排出する。
【００３５】
図２は、記録媒体折り装置９６の作用を示している。
折りロール１０４，１０４は互いに接触する方向に図示しない付勢部材により付勢されている。
【００３６】
まず図２（ａ）に示すように、挿入刃１００が記録媒体の束を回転する折りロール１０４間に向けて押す。記録媒体の束は、挿入刃１００の挿入を受けて折られる。さらに挿入刃１００を挿入すると、挿入刃１００の押す力を受けて折りロール１０４，１０４は付勢部材に抗して徐々に離れ、折られた記録媒体の束の先端が挿入刃１００と共に折りロール間に徐々に挿入される。
【００３７】
図２（ｂ）に示すように、挿入刃１００と共に記録媒体の束が折りロール１０４，１０４間に挿入されると、記録媒体の束と挿入刃１００には上下方向のピンチ圧が加わる。
【００３８】
そして、折られた記録媒体の束の先端が折りロール１０４，１０４の圧力を受けない位置まで挿入されると、図２（ｃ）に示すように、挿入刃１００は元の位置へ退避し、その後は折りロール１０４，１０４の回転により記録媒体の束が折られた状態で搬送される。
【００３９】
ところが、図２（ｃ）で示すように、挿入刃１００が退避すると、最初の一枚を除いて他の記録媒体が挿入刃１００の退避と共に退避方向に戻ろうとする力が働き、最初の一枚と他の記録媒体とが分離してしまう、いわゆる皮むき現象が発生する場合がある。
【００４０】
この皮むき現象は、束にする記録媒体の枚数が多い程発生しやすい。また、折りロール１０４，１０４の付勢力を強くすると、皮むき現象の発生は抑えられるが、図２（ａ）で示す記録媒体の束を押し込み始める際の負荷が大きくなってしまう。
【００４１】
図３及び図４には、本発明に係る第一の実施形態が示されている。
折りロール１０４，１０４は、支持部材１１２，１１２に回転自在であるように支持されている。上方の折りロール１０４は図示しない歯車を介して反時計方向に回転し、下方の折りロール１０４は同じく図示しない歯車を介して時計方向に回転する。支持部材１１２，１１２は、折りロール１０４，１０４の上流側に設けられた支持軸１１４，１１４を支点として回転自在に支持されている。
【００４２】
第一のばね１１６は、折りロール１０４，１０４の下流側において、該第一のばね１１６の一端が一方の支持部材１１２に引っ掛けられ、他端が他方の支持部材１１２に引っ掛けられている。この第一のばね１１６は、例えば引張コイルばねであり、予め定められたばね定数を有し、支持軸１１４，１１４を支点として折りロール１０４，１０４が互いに接する方向に予め定められたばね定数をもって付勢している。
【００４３】
第二のばね１１８は、折りロール１０４，１０４と第一のばね１１６との間に配置されている。この第二のばね１１８は、一端が一方の支持部材１１２に引っ掛けられているが、図３に示すように、折りロール１０４，１０４が接触した状態である場合は、他端が他方の支持部材１１２から離れ、フロート状態にある。この第二ばね１１８は、例えば圧縮コイルばねであり、予め定められたばね定数を有する。
【００４４】
図４に示すように、折りロール１０４，１０４間が隙間Ｃとなると、第二のばね１１８の他端は、他方の支持部材１１２に引っ掛けられ、第二のばね１１８は、支持部材１１２，１１２に対して引っ張り力が作用することになる。隙間Ｃ以上に折りロール１０４，１０４の距離が大きくなると、支持部材１１２，１１２には、第一のばね１１８の引っ張り力に加えてに第二のばね１１８の引っ張り力が作用する。
【００４５】
さらに図５を用いて詳細に説明する。
ここで、第一のばね１１６のばね定数をｋ１、第二のばね定数をｋ２とすれば、折りロール１０４，１０４間の距離ｘが０からＣまでの間は、記録媒体の束へのピンチ圧ｙは、第一のばねのみが作用するので、式（１）のようになる。
ｙ＝ｋ１×ｘ＋ｂ１・・・（１）
ただし、ｂ１は第一のばね１１６が折りロール間に与える与圧である。
次に折りロール１０４，１０４間の距離がＣを超えると、第二のばね１１８が加わるので、ピンチ圧ｙは式（２）のようになる。
ｙ＝（ｋ１＋ｋ２）×ｘ＋ｂ２
【００４６】
これを再度、図２に当てはめて見ると、図２（ａ）の状態では、第一のばね１１６のみのピンチ圧が折りロール間にかかるので、式（１）に従って折りロール間の距離がＣとなるまでは、ピンチ圧の増加割合が小さいので、挿入刃１００により負荷が少ない状態で記録媒体の束を折りロール１０４，１０４に押し込める。
【００４７】
そして、図２（ｂ）となる途中から折りロール１０４，１０４間の距離がＣを超え、第一のばね１１６に加えて第二のばね１１８のピンチ力が記録媒体の束に作用する。このため、記録媒体の束には大きなピンチ圧が作用し、皮むき現象を防止する。
【００４８】
このように、距離Ｃを挟んだ両側の範囲においては、折りロール１０４，１０４間の距離が増大するに従って、ピンチ圧の増大割合が増加する。
【００４９】
折りロール１０４，１０４の間の距離がＣを超えない程度に束となる記録媒体の枚数が少ないと、記録媒体の束には、第一のばね１１６のみのピンチ圧が作用するに留まり、記録媒体の束への負荷が小さくなる。
【００５０】
図１０には比較例が示されている。この比較例では、第一のばね１１６のみが設けられ、第二のばねはもうけられていない。この比較例においては、図５に示すように、ピンチ圧の増大割合が次の式（３）の通り一定である。
ｙ＝ｋ１×ｘ＋ｂ１
【００５１】
このため、図２（ｃ）に示すように、束となる記録媒体の枚数が多い場合であってもピンチ圧が大きくならないので、皮むき現象を生じることになる。一方、第一のばね１１６のばね定数ｋ１を大きくすれば、図２（ａ）で示す記録媒体の束の挿入が開始される場合のピンチ圧が大きくなるので、挿入刃１０の駆動に対する負荷や記録媒体の束に与える負荷が増大してしまうことになる。
【００５２】
図６及び図７には、本発明に係る第二の実施形態が示されている。
【００５３】
この第二の実施形態においては、斜めに配置されたばね１２０，１２０を有する。ばね１２０は、例えば引張コイルばねであり、一端が支持部材１１２よりも上流側に設けられた固定部１２２に引っ掛けられ、他端が支持部材１１２，１１２に引っ掛けられている。固定部１２２は、記録媒体折り装置９６の本体に固定されている。
【００５４】
ばね１２０，１２０は、挿入刃１００の挿入方向に対して斜めに配置されているので、折りロール１０４，１０４の距離が増大するに従って挿入刃１００の挿入方向と直交する方向に近づいていく。したがって、折りロール１０４，１０４の距離が増大するに従ってばね１２０，１２０による記録媒体の束へのピンチ圧の増加割合が増加する。
【００５５】
即ち、図８に示すように、折りロール間の距離が増加すると、ピンチ圧が曲線的に上昇する。図１０に示した比較例と比較すると、折りロール１０４，１０４間の距離が小さい場合は、比較例と比較してピンチ圧の増加割合は大きくないが、折りロール間の距離が大きくなるとピンチ圧の増加割合が増大する。
【００５６】
図９には、本発明に係る第三の実施形態が示されている。
【００５７】
第三の実施形態においては、ばね１２０，１２０は、折りロール１０４，１０４の両側から挟むように配置されている。また、ばね１２０，１２０は、一端の位置が固定部１２２，１２２に固定され、他端が支持部材１１２，１１２を押圧するように設けられている。
【００５８】
また、ばね１２０，１２０は、ばね定数が小さい第一の部分１２４，１２４と、第一の部分１２４，１２４よりもばね定数が大きい第二の部分１２６，１２６とが一体となって構成されている。
【００５９】
折りロール１０４，１０４の距離がＣまで到達する前には第一の部分１２４，１２４のみが撓み、ピンチ圧は小さな一定の上昇率で上昇する。折りロール１０４，１０４間の距離がＣまで到達すると、第一の部分１２４，１２４は圧縮限界まで圧縮される。そのため、折りロール１０４，１０４間の距離がＣを超えると、ばね定数が大きい第二の部分１２６，１２６が作用し、ピンチ圧の増加割合が増大する。
【符号の説明】
【００６０】
１０  画像形成装置
１８  画像形成装置本体
２０  後処理装置
９６  記録媒体折り装置
１００  挿入刃
１０４  折りロール
１１２  支持部材
１１４  支持軸
１１６  第一のばね
１１８  第二のばね
１２０  ばね
【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】
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【図１０】
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