(57)【要約】      （修正有）【課題】高精度な折り処理を実現することができる用紙後処理装置を提供する。【解決手段】用紙束の中折り処理を行う装置において、搬送路を搬送されてきた用紙束の所定位置に、該搬送方向と直交する直線上に沿った複数箇所で綴じ針にて綴じる綴じ処理手段と、この綴じ処理手段の前記搬送路の後段に配置されて、前記搬送路の中心に対称に各折りローラが径大部位と径小部位とが交互に形成され、該搬送路の中心位置に対向部位が前記径大部位に対して前記径小部位が当接するように配置された一対の折ローラと、この一対の折ローラの当接部に前記用紙束を押し込む紙折板を具えた折り手段とを有する。【選択図】図４
2008156114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路を搬送されてきた用紙束の所定位置を、該搬送方向と直交する直線上に沿った複数箇所を綴じ針にて綴じる綴じ処理手段と、
この綴じ処理手段の前記搬送路の後段に配置されて、前記搬送路の中心に対称に各折りローラが径大部位と径小部位とが交互に形成され、該搬送路の中心位置に対向部位が前記径大部位に対して前記径小部位が当接するように配置された一対の折ローラと、
この一対の折ローラの当接部に前記用紙束を押し込む紙折板を具えた折り手段と
を有することを特徴とする用紙後処理装置。
【請求項２】
前記搬送路の中心位置に配置された前記折りローラの前記径大部位と径小部位の幅は、前記搬送路を搬送される用紙束の最小幅よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１記載の用紙後処理装置。
【請求項３】
前記折りローラにそれぞれ形成された前記径大部位と径小部位の合計は３つ以上であることを特徴とする請求項１または２記載の用紙後処理装置。
【請求項４】
前記折りローラにそれぞれ形成された前記径大部位と径小部位の径の差は、２ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記載の用紙後処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中綴じ処理や折り処理機能を備えた用紙後処理装置に関し、特に、高精度な折り処理を実現することができる用紙後処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成された複数枚の用紙を、ステイプルにより綴じ込む製本機能を具えた用紙後処理装置が提供されている。このような用紙後処理装置で行われる綴じ込み方法として、用紙束の端部側の１箇所または複数箇所を綴じる端綴じと、用紙束の中央部の複数箇所を綴じ込む中綴じがある。中綴じを行う装置には、綴じられた用紙束の中央部を折り込んで週刊誌状にする中綴じ折り機能を備えるものもある。
【０００３】
この綴じられた用紙束の中央部を折って週刊誌状にする中綴じ折り機能では、中央部での折り手段が、折りナイフと一対の折りローラにより構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
これは、用紙束の中央部での折り手段は、搬送されてきた用紙束の中央部を、折りナイフにより一対の折りローラの対向部へ押し込み、折りローラの回転による加圧により用紙束に曲げ処理を施すものである。
【０００５】
また、搬送している用紙の搬送と垂直方向に発生する皺を除去する方法として、コルゲーションローラを用いて、用紙の搬送と垂直方向に用紙を撓ませ、皺を除去する技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−８４１８号公報
【特許文献２】特開平７−１０３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一対の折りローラの対向部へ押し込み、折りローラにより用紙束に曲げ処理を施す場合、用紙束を折り力（加圧作動力）の作用は、用紙束の折り面が折り一対の折りローラの対向部の線状の接地領域のみである。そのため、加圧作動は線状の等分散荷重となる。したがって、用紙束に対して、密着性のよい鋭い折りを得るためには、折りローラ対の密着圧力（圧接力）を極度に高くし、線状の等分散荷重全体を高くしない限り、所望の密着性のよい鋭い折り処理を施すことができない。
【０００７】
なお、密着性のよい所望の鋭い折り処理を施すことができない場合は、用紙束は、図９に示すように、折った用紙束ＳＰの内側が高くなり、また、図１０に示したように、折った後の用紙束ＳＰが密着していないため搬送方向に対して非常に腰が弱く、搬送中にジャムを起こしやすくなるという間題が発生していた。
【０００８】
また、コルゲーションローラの場合は、枚数の少ない場合は皺取りも可能であるが、用紙束の折りそのものを鋭くする折り効果を得ることはできない。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題を解決するものであり、用紙束に対して、密着性のよい鋭い折りを付与する用紙後処理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】
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、搬送路を搬送されてきた用紙束の所定位置を、該搬送方向と直交する直線上に沿った複数箇所を綴じ針にて綴じる綴じ処理手段と、
この綴じ処理手段の前記搬送路の後段に配置されて、前記搬送路の中心に対称に各折りローラが径大部位と径小部位とが交互に形成され、該搬送路の中心位置に対向部位が前記径大部位に対して前記径小部位が当接するように配置された一対の折ローラと、
この一対の折ローラの当接部に前記用紙束を押し込む紙折板を具えた折り手段と
を有することを特徴とする用紙後処理装置が提供される。
【００１１】
前記搬送路の中心位置に配置された前記折りローラの前記径大部位と径小部位の幅は、前記搬送路を搬送される用紙束の最小幅よりも小さく設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、用紙束に対して、密着性のよい鋭い折りを行うことができるので、搬送方向の用紙束の腰が強くなり、折り後の搬送精度を向上できると共に、トレイへの積載精度も向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明を実施するための最良の実施形態である用紙後処理装置２の概略断面図である。この用紙後処理装置２は、画像形成装置１で画像形成された用紙を受け入れ、ステイプル処理を施し、ステイプル処理された用紙束ＳＰを折り畳む簡易製本機能を有している。
【００１５】
図１に示すように、用紙後処理装置２は、用紙束ＳＰが搬送される搬送路に沿って、入り口ガイド板２０１、送りローラ２０２、２０３、分岐爪２０４、排出用送りローラ２０５、ステイプルトレイ４０２、ステイプルトレイ送りローラ２０９、パドル２１０、用紙後端受け４２１、中綴じステイプラ４０３、搬送ローラ２１１、２３２、排紙ガイド板２３１、紙折板（綴じ針当接部材）４６６、折りローラ４５１、４５２、排紙トレイ３０１を配置して構成されている。
【００１６】
まず、画像形成装置１から用紙を受け取った後の用紙後処理装置２における動作の概略について説明する。画像形成装置１から排出された用紙を入り口ガイド板２０１によって装置内の搬送路へ導き、その用紙を送りローラ２０２、２０３によって搬送する。用紙は、分岐爪２０４によって、排出用の搬送路かステイプル処理用の搬送路のどちらかへ送られる。
【００１７】
ステイプル処理用の搬送路が選択された場合は、ステイプルトレイ送りローラ２０９によって用紙をステイプルトレイ４０２へ送り、ここで、パドル２１０により用紙を１枚毎にステイプルトレイ４０２の下方へ落とす。パドル２１０で落とした用紙は、用紙後端受け４２１で受け止めて用紙後端を整合する。用紙の幅方向（用紙搬送方向と直交する方向）の整合は、図示しない横整合板によって行う。このとき、ステイプルモードの中綴じが選択されている状態では、排紙ガイド板２３１の回動によって、搬送ローラ２３２は搬送ローラ２１１から離間した位置にある。
【００１８】
また、中綴じ動作の場合は、最終紙を整合した後、水平方向に所定の間隔を隔てて設けた２個の中綴じステイプラ４０３によって、用紙束ＳＰに対して２個所に中綴じ処理を施す。綴じる位置は、用紙搬送方向と同じ向きにおいて用紙の中央となる線上である。
【００１９】
そして、図示しない束出しベルトによって用紙束ＳＰを上方に持ち上げ、中綴じステイプラ４０３によって、綴じた針の位置が所定の位置に達したところで停止する。
【００２０】
図２はこのときの用紙束ＳＰと紙折板４６６の位置関係を示した斜視図である。束出しベルトによる搬送動作では、同図に示すように、紙折板４６６は用紙束ＳＰから離間した位置に待機している。
【００２１】
この後、搬送ローラ２１１、２３２周辺及び紙折板４６６による後述する動作を用紙束ＳＰに対して行い、図３のように紙折板４６６で用紙束ＳＰの中央部分を折りローラ４５１、４５２の間へ押し込んでいく。このようにして簡易製本処理を施した後、用紙束ＳＰを排紙トレイ３０１に排出する。
【００２２】
一方、画像形成装置１から受け取った用紙の搬送先として排出用の搬送路が選択されている場合は、分岐爪２０４によって用紙を排出用送りローラ２０５側へ流し、排出用送りローラ２０５の搬送力によって搬送ローラ２１１、２３２へ送り、そのまま排紙トレイ３０１に排出する。なお、用紙後処理装置２における各部の動作はユーザからの指示入力に基づいて、図示しない制御手段によって制御されている。
【００２３】
次に、折り処理部の構成について説明する。図４は折り処理を施すための紙折板４６６と折りローラ４５１、４５２の斜視図であり、図５は紙折板４６６を駆動するための機構の側面図である。薄板状の紙折板４６６は、その下面に一体化された軸部４６４をガイド溝（ガイドスリット）４６５内に嵌合させて、ガイド溝４６５内に沿って矢印方向へ移動可能に設けられており、紙折板駆動モータ４６１の出力ギヤ４６１ａからの回転駆動が中間ギヤ４６２を介してカム４６７に伝達されてカムが正逆転する。リンク４６３は、中間ギヤ４６２の軸部４６２ａにより一端を回動自在に軸支されると共に、他端に設けた長穴内に一つの軸部４６４を遊嵌している。カム４６７に設けたピン４６７ａはリンク４６３の中間部に軸支されており、カム４６７の正逆転によってリンク４６３が実線位置と点線位置との間を揺動し、それによって紙折板４６６が矢印方向へ直線的に往復移動する。
【００２４】
また、紙折板４６６はその先端部に凸部４６６ａ、４６６ｂ、４６６ｃが設けられており、凸部４６６ａ、４６６ｃは中綴じステイプラ４０３の針位置と同位置に設けられている。凸部４６６ｂは中綴じステイプラ４０３の２個所の針位置の中央部に設けられている。３個所の凸部４６６ａ、４６６ｂ、４６６ｃを設けたのは、紙折板４６６の凸部が２個所である場合、用紙束ＳＰを折りローラ４５１、４５２に押圧する時に用紙束ＳＰの中央部が完全に押圧されずたわんでしまい、折り状態で中央部にしわが発生するので、これに対応するためである。
【００２５】
図６に外観図を示したように、一対の折ローラ４５１、４５２はいずれも段差が１〜２ｍｍ程度の段付ローラで、ローラ径の大きい径大部位４５１ａ、４５２ａおよび、ローラ形の小さい径小部位４５１ｂ、４５２ｂが搬送路の中心ＣＬを対称として交互に配置した形状である。しかも、相互の折りローラ４５１、４５２の対向部位の直径が異なるように配置されている。すなわち、一方の折ローラ４５１、４５２の径大部位４５１ａ、４５２ａには他方の折ローラ４５１、４５２の径小部位４５１ｂ、４５２ｂが対向当接している。
【００２６】
また、搬送路の中心ＣＬに対して径大部位４５１ａ、４５２ａ又は径小部位４５１ｂ、４５２ｂは対称的に配置されている。
【００２７】
したがって、常に、搬送路の中心ＣＬには、一方の折ローラ４５１、４５２が径大部位４５１ａ、４５２ａで、他方の折ローラ４５１、４５２が径小部位４５１ｂ、４５２ｂの組み合わせで配置されている。しかも、搬送路の中心ＣＬに配置された、径大部位４５１ａ、４５２ａと径小部位４５１ｂ、４５２ｂの幅は、搬送路を搬送される最小用紙束ＳＰの幅よりも小さく形成されている。また、各折りローラ４５１、４５２は、径大部位４５１ａ、４５２ａと径小部位４５１ｂ、４５２ｂの合計が、少なくとも３つ以上になるように形成されている。
【００２８】
折りローラ４５１、４５２は、折りローラ駆動モータ４５３の駆動によりタイミングベルト４５４を介して駆動ギヤプーリ４５５、中間ギヤ４５６、従動ギヤ４５７の駆動により両側回転駆動となる構成を有する。駆動ギヤプーリ４５５、中間ギヤ４５６、従動ギヤ４５７は、アーム４５８、４５９によって連結されており、各軸間を維持したまま互いの相対位置を移動可能な構成になっている。これによって折りローラ４５１、４５２間に用紙束ＳＰが挟まれてローラ間が離れた状態においても確実に両折りローラ４５１、４５２に回転駆動を伝達する事ができる。また、折りローラ４５１、４５２は引張りスプリング（図示しない）によって互いに圧接している。
【００２９】
紙折板４６６先端の凸部４６６ａ、４６６ｂ、４６６ｃが用紙束ＳＰにステイプルされた針位置を押圧し、折りローラ４５１、４５２のニップ位置とオーバラップした位置まで前進して、折りローラ４５１、４５２の圧接と回転により用紙束ＳＰの中央部に折り処理を施す。
【００３０】
このとき、相互の折ローラ４５１、４５２はいずれも段差が１〜２ｍｍ程度の段付ローラで、しかも、相互の折りローラ４５１、４５２の対向部位の直径が異なるように配置されている。したがって、一対の折ローラ４５１、４５２で挟圧された用紙束ＳＰは、図６に示したように、対向する折りローラ４５１、４５２の径大部位４５１ａ、４５２ａと径小部位４５１ｂ、４５２ｂとの組み合わせが、反対になる部位で屈曲されて点状の加圧点Ｐが発生する。用紙束ＳＰは加圧点Ｐによる集中荷重を受け、集中加重により強く折られるため、密着した鋭い折が得られる。また、同時に用紙束ＳＰの皺も伸ばされるので、皺取り効果も得られる。
【００３１】
この場合、各折りローラ４５１、４５２の径大部位４５１ａ、４５２ａと径小部位４５１ｂ、４５２ｂの数を多く設ければ、それに対応して加圧点Ｐを多くすることができる。
【００３２】
また、紙折板４６６の凸部４６６ａ、４６６ｂ、４６６ｃと折りローラ４５１、４５２によって挟まれた用紙束ＳＰの部分は、折りローラ対４５１、４５２が直接圧接できないため、紙折板４６６の厚み分だけ折り状態が悪くなる。針位置の折り状態については針の厚みによって折りが針の無い所に比べ悪くなるので、紙折板４６６の凸部４６６ａ、４６６ｃは用紙束ＳＰの針位置と一致している事により、折り状態が悪くなる位置が針位置に一致し、最低限の折りの状態を確保することができる。
【００３３】
また、紙折板４６６の凸部４６６ａ、４６６ｂ、４６６ｃが用紙束ＳＰを押圧し、折りローラ４５１、４５２のニップ位置とオーバラップした位置まで前進して、折りローラ４５１、４５２の圧接と回転により用紙束ＳＰの中央部に折り処理を施す動作において、前進した紙折板４６６の凸部４６６ａ、４６６ｂ、４６６ｃが折りローラ４５１、４５２と用紙束ＳＰの加圧状態から後退する必要があるが、この時紙折板４６６が折りローラ４５１、４５２に挟まれている部分は凸部４６６ａ、４６６ｂ、４６６ｃのみであり、面積が小さいため折りローラ４５１、４５２の摩擦力が少なく、後退する時の駆動部の負荷が少なくて済む。
【００３４】
そして、搬送ローラ２３２、２１１の駆動モータが停止した後、駆動モータの回転をロックすることにより用紙束ＳＰ先端部を固定する。搬送ローラ２３２、２１１をロックすることにより排紙ガイド板２３１による用紙束ＳＰの固定を確実にすることができる。
【００３５】
次に、図７（ａ）及び（ｂ）のように、紙折板４６６により綴じ針の直上の用紙部分を押し、紙折板先端部が固定されている用紙束ＳＰの針を引っ掛けて摩擦による抵抗を受けながら図７（ｃ）のように、折りローラ４５１、４５２のニップ部方向に押し込む。
【００３６】
図８に示すように、用紙束ＳＰ先端部を排紙ガイド板２３１を用いて固定することにより、紙折板４６６が押すことで生じるたわみによる用紙束ＳＰの移動は、固定されていない用紙束ＳＰの後端方向からのみとなり、折り位置が安定する。その結果、紙折板４６６の先端に綴じ針が常に当たった状態で用紙束ＳＰを押し込んでいくので、用紙束ＳＰの針位置と折り位置とが確実に一致した折り処理を施すことができる。そして、折りローラ４５１、４５２によって用紙中央部に折り処理を施した後は、用紙束ＳＰを折りローラ４５１、４５２のニップ部から排紙トレイ３０１にそのまま排出する。
【００３７】
以上に説明したように、上述に実施の形態によれば、用紙束ＳＰに対して、密着性のよい鋭い折りを行うことができる。それにより、搬送方向の用紙束ＳＰの腰が強くなり、折り後の搬送精度を向上できると共に、トレイへの積載精度も向上できるという効果が得られる。
【００３８】
本発明は上記した実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明を実施するための最良の形態である用紙後処理装置の概略断面図である。
【図２】本発明の用紙後処理装置で、用紙束が所定位置で停止したときの用紙束と紙折板の位置関係を示した斜視図である。
【図３】本発明の用紙後処理装置で、用紙束に折り処理を施しているときの側面図である。
【図４】本発明の用紙後処理装置で、折り処理を施すための紙折板と折りローラの関係を示す斜視図である。
【図５】本発明の用紙後処理装置で、紙折板を駆動するための機構の側面図である。
【図６】本発明の用紙後処理装置で、折りローラの形状説明図である。
【図７】本発明の用紙後処理装置で、紙折板の押圧位置と折り処理時の用紙束の動きを示す側面図である。
【図８】本発明の用紙後処理装置で、排紙ガイド板で用紙束を固定しながら折り処理を施す時の状態を示す側面図である。
【図９】従来の用紙後処理装置での不具合を示す説明図である。
【図１０】従来の用紙後処理装置での不具合を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
４５１、４５２・・・折りローラ、４６６・・・紙折板。
【図１】
2008156114.tif 000003
【図２】
2008156114.tif 000004
【図３】
2008156114.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2008156114.tif 000008
【図７】
2008156114.tif 000009
【図８】
2008156114.tif 000010
【図９】
2008156114.tif 000011
【図１０】
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