(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを折り畳むための装置であって、
第１のアクスルに同軸に取り付けられた第１のクリースロールと、
第１のクリースロールとの間にニップが形成されるよう第２のアクスルに同軸に取り付けられた第２のクリースロールと、
第１のアクスルに同軸に取り付けられ第１のアクスルを回転駆動させる第１の回転トルク伝達部材と、
第２のアクスルと同軸に配置され、外面が第１の回転トルク伝達部材と係合し、内面がスリップ素子を介して第２のアクスルと接続され、第２のアクスルを回転駆動させる第２の回転トルク伝達部材と、を備える装置であって、
スリップ素子は、第２のアクスル端部に配置され、
一方の皿ばねはその外周側に第２の回転トルク伝達部材の内面に係合する係合部材を有し、他方の皿ばねはその内周側に第２のアクスルの外面に係合する係合部材を有し、これら２つの皿ばねが互いの凹面側が対向するように重ねあわされた一対の皿ばねセットを複数積層して第２のアクスルの端部に嵌め込み、該端部にねじ込んだナットで皿ばねセットを軸方向に圧縮して各皿ばね同士の接触面に摩擦力を生じさせ、第２の回転トルク伝達部材から第２のアクスルに伝達される回転トルクが各皿ばね間の摩擦力に応じた回転トルクを越えた場合には、各皿ばね間に発生するスリップによって伝達トルクを制限するスリップクラッチであり、
更に、シートのセットを第１のクリースロールと第２のクリースロールとの間に形成されるニップに押し込むことにより各シートに折り目を入れる可動ブレードを備えること、
を特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置であって、第１の駆動部材が第１のギアであり、第２の駆動部材が第１のギアと係合する第２のギアである装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動化されたブックレットメーカ、即ちブックレットの素材シートを一対のクリースロールに通して折り畳む装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブックレットメーカはブックレットを作成するための装置として周知である。ブックレットとは折り畳まれた小冊子をいい、通常、その折り目に沿ってステープル止めした体裁を有している。また、オフィス向けのコピー機及びプリンタにブックレットメーカを組み込むことが、このところ、常識となりつつある（なお、本願では、「コピー機」（複写機）は「プリンタ」（印刷機）の一種であると捉え、記載を簡略化する）。基本的には、ブックレットメーカは、印刷用紙シートを蓄えておくためのスロットを有する。これは、プリンタに設けられているものと同様の構造である（或いはプリンタの一部がブックレットメーカのスロットとして用いられる）。それぞれブックレットの数ページとなるべく蓄えられているこれらのシートは、ステープラ機構及び補助構造が所望の折り目ラインに沿って正確にステープル止めを行えるよう、スタックされる。ある実施形態においては、折り目ラインに沿ってテープル止めされた一組のシートは、ブレードによりクリースロール間に押し込まれ、これによって最終的にメインの折り目が付されてブックレットとして仕上げられる。仕上がったブックレットはクリースロールより下流にあるトレイ内に蓄積される。
【０００３】
クリースロールを有するブックレットメーカには、次のような事柄に関する問題点が実在する。即ち、折り畳んでブックレットにしようとしている一組のシートがクリースロール間のニップに入るとき、クリースロール間における摩擦係数、特に折り畳まれたシートセットのうち最も外側のシートとその隣のシートとの間の摩擦係数が急変するため、当該最も外側のシートにトルクが加わり痛みが生じてしまう。
【０００４】
特許文献１は、シート折り畳み用機械向けのスリップクラッチを開示している。
【０００５】
特許文献２は、現在におけるブックレットメーカの実用的設計例を開示している。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第２１８３７１４号明細書
【特許文献２】米国特許第５３１６２８０号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の、シートを折り畳むための装置は、第１のアクスルに同軸に取り付けられた第１のクリースロールと、第１のクリースロールとの間にニップが形成されるよう第２のアクスルに同軸に取り付けられた第２のクリースロールと、第１のアクスルに同軸に取り付けられ第１のアクスルを回転駆動させる第１の回転トルク伝達部材と、第２のアクスルと同軸に配置され、外面が第１の回転トルク伝達部材と係合し、内面がスリップ素子を介して第２のアクスルと接続され、第２のアクスルを回転駆動させる第２の回転トルク伝達部材と、を備える装置であって、スリップ素子は、第２のアクスル端部に配置され、一方の皿ばねはその外周側に第２の回転トルク伝達部材の内面に係合する係合部材を有し、他方の皿ばねはその内周側に第２のアクスルの外面に係合する係合部材を有し、これら２つの皿ばねが互いの凹面側が対向するように重ねあわされた一対の皿ばねセットを複数積層して第２のアクスルの端部に嵌め込み、該端部にねじ込んだナットで皿ばねセットを軸方向に圧縮して各皿ばね同士の接触面に摩擦力を生じさせ、第２の回転トルク伝達部材から第２のアクスルに伝達される回転トルクが各皿ばね間の摩擦力に応じた回転トルクを越えた場合には、各皿ばね間に発生するスリップによって伝達トルクを制限するスリップクラッチであり、更に、シートのセットを第１のクリースロールと第２のクリースロールとの間に形成されるニップに押し込むことにより各シートに折り目を入れる可動ブレードを備えること、を特徴とする。
【０００９】
更に、本発明の装置において、第１の駆動部材が第１のギアであり、第２の駆動部材が第１のギアと係合する第２のギアである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１として、ブックレットメーカを備えオフィス向けディジタルプリンタと共に用いられるフィニッシャモジュール１００の立面図を、示す。プリンタ９９による印刷が済んだ印刷用紙シートはエントリポート１０２から入り、（フィニッシャモジュール１００の具体的設計にもよるが）多数の経路のうち例えば１０４を通って、多数の印刷済みシート用トレイ１０６のうち何れかに排出される。これら多数の経路１０４及びトレイ１０６はそれぞれ異なる処置、例えばステープル止め、ホールパンチング、Ｃフォールディング、Ｚフォールディング等に対応している。詳細には説明しないが、シートと接触しまたこれを取り扱うローラその他の装置が多数設けられていること、またそれらを駆動するために各種モータ、ソレノイドその他の電気機械デバイス（図示せず）が設けられていること、それらを制御するためにフィニッシャモジュール１００内やプリンタ９９内その他の箇所に例えばマイクロプロセッサを含む制御システムが設けられていること等を、理解されたい。このような部材は、当業界において一般的に知られているやり方で設けることができる。そして、この図には、本願の目的物たるブックレットメーカ１１０が示されている。
【００１４】
ブックレットメーカ１１０はスロット１１２を有している。スロット１１２内には、プリンタ９９から排出された印刷用紙シートが蓄積される。蓄積されている各印刷用紙シートは、後に折り畳まれてブックレット（の一部）となるシートであり、それぞれ４ページ分の画像を担持している。各シートは、ステープラ１１４がそのシートの中心線即ち後にブックレットの折り目ラインとなる線に沿ってステープル止めを行えるよう、所定レベル（高さ）にてスロット内に保持される。所与サイズのシートをステープラ１１４に対して所望レベルに保持するため、スロット１１２の底部にはエレベータ１１６が設けられている。エレベータ１１６はスロット１１２の床を構成しており、ステープル止めに先立って蓄積されているシートの一辺は、エレベータ１１６にぶつかり整列される。エレベータ１１６は、入ってくるシートの寸法に応じ、スロット１１２に沿い異なる位置に置かれる。
【００１５】
プリンタ９９から排出されると、印刷用紙はスロット１１２内に蓄積される。所望のブックレット１冊分に必要なシートが全てスロット１１２内に揃うと、エレベータ１１６はそれまでの位置（＝第１の位置）から移動し、シートの中心線をステープラ１１４の位置に合わせる（＝第２の位置）。次に、ステープラ１１４が起動し、シートの中心線に沿って１個又はそれ以上の個数のステープルを打ち込む。これによって、ブックレットは、折り畳む前の状態まで仕上がる。
【００１６】
ステープル止めの後、エレベータ１１６は第２の位置から動き、シートの中心線をブレード１４の位置、即ちロール１０及び１２により形成されるニップ（図２中の１６）の位置に合わせる（＝第３の位置）。ブレード１４並びにクリースロール１０及び１２の動作によってシートに最終的に折り畳まれシャープな折り目が付けられると、ブックレットが仕上がる。ブレード１４はステープル止めが施されている中心線に沿ってシートに接触し、クリースロール１０及び１２により形成されているニップに向けてシートのセットを押し曲げる。クリースロール１０及び１２により形成されたニップはこれらのシートを引きずり込み、シャープな折り目を付ける。このようにしてステープル止めされ折り目が付けられたシートは、クリースロール１０及び１２の回転によってニップに完全に引き込まれ、最終的に折り目が完成してブックレットとして仕上げられる。仕上がったブックレットは経路１２２を通りトレイ１２４に集積される。
【００１７】
本願にて特に注目しているのはクリースロール１０及び１２に関連した機構である。図２に、その部分を取り出して示す。この図に示すように、クリースロール１０とクリースロール１２はその縦方向に沿って接しており、それによりニップ１６が形成されている。上述の如くして一組のシートが折り畳まれるときは、クリースロール１０及び１２との摩擦接触によりニップ１６に引き込まれる。
【００１８】
クリースロール１０及び１２はそれぞれアクスル及びギアを有している。図中、ギアを２０及び２２により示す。クリースロール１０及び１２は図示しない外部モータによって駆動される。その際駆動されるのはギア２０及び２２のうち一方であり、他方はそれと噛み合って従動する。従って、ニップ内にシートがないときは、２個の相接触するクリースロール１０及び１２は互いに相手に乗る形となり、同時に２個のギア２０及び２２（なおギアは駆動部材の一例に過ぎない。駆動部材には、歯のないホイールによる駆動機構やプーリーによる駆動機構を含め得る）のうち一方により他方が駆動される。このようなシステムを好適に動作させるには、ギア２０及び２２の実効円周がクリースロール１０及び１２の実効円周と密接に対応付けられていなければならない。さもなければ、クリースロール・駆動部材間に速度不一致が、ひいてはニップ１６に沿って剪断負荷が生じ、更にはニップ１６に沿ってクリースロール間に滑りが生じてしまう。
【００１９】
上述したように、ブックレットを形成する一組のシートがニップ１６に押し込まれると、折り畳まれたシートのうち最も外側のシート（例えばブックレットのカバー）が取り込まれたときに、クリースロール１０とクリースロール１２との間の摩擦係数に大きな変化が生じる。摩擦係数におけるこの変化は折り畳まれたシートのうち最も外側のシート（例えばブックレットのカバー）とそれに隣り合うシートとの間に滑りを発生させる。クリースロール間におけるトルクの変化は外側のシート特にそのステープル止め箇所周辺にダメージを与えシートの引きずり移動方向末端に向けてしわを生んでしまう。この効果を更に増す要因となるのは、ニップ１６内にシートが入ってクリースロール１０とクリースロール１２との間の摩擦係数が変化しているにもかかわらず、ギア２０とギア２２との間の実効的な摩擦係数が一定であること、である。
【００２０】
この問題を解決するため、本願においてはスリップ素子を設けることとしている。実施形態においては、スリップ素子は、ギアのうち一方例えば２２とこれに対応するクリースロール１２との間に機能的に配置されたスリップクラッチ２４、という形態を採っている。このスリップ素子の機能は、ある所要トルクが駆動部材から従動部材へと伝達することを許す一方、例えば一組のシートがクリースロールに捉えられたとき折り畳まれたシートのうち最も外側のシート（例えばブックレットのカバー）とその隣のシートとの間に代わってスリップするよう摩擦係数に変化の余地を設け、当該伝達トルクを制限することにある。このように摩擦係数に変化の余地を設けたことにより、ダメージ例えば上述のしわや裂け目等をシートが被ることを、防止できる。
【００２１】
図２に示した機構において用いられギア２２とクリースロール１２との間に機能的に配置されたスリップクラッチ２４を、図３及び図４に示す。これらの図のうち図３は切欠図、図４は分解断面図である。この実施形態におけるスリップクラッチは、凹面ワッシャと凸面ワッシャを交互に配置した構造を有する一組のBellevilleワッシャを、備えている。図３と図４とを対比してみると明らかな通り、ワッシャ３０はそれぞれローラ１２の中心軸（アクスル）２６上の平坦面２８と噛み合い、ワッシャ３２はギア２２の内面上のスロット３４と噛み合っている（なお、図４が断面図乃至一部切欠図であることに留意されたい。実際は、ワッシャ３０，３２はほぼ円盤状であり、図の如く部分円状ではない）。このようにして用いられているBellevilleワッシャの全体的効果は、ギア２２と（クリースロール２２にきっちりと取り付けられている）アクスル２６との間に、ある程度の滑りを許す、ということにある。
【００２２】
ここでは機械的なスリップクラッチを図示したけれども、例えばラップスプリングクラッチや磁気クラッチ等、他種のスリップクラッチ乃至他種のスリップ素子を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ミッドレンジコピー機又はプリンタと共に用いられるフィニッシャモジュールの簡素化した立面図である。
【図２】図１に示したフィニッシャにおいて用いられるクリースロールを関連機構と共に取り出して示した図である。
【図３】図２に示した機構と共に用いられるスリップクラッチの一部切欠斜視図である。
【図４】図２に示した機構と共に用いられるスリップクラッチの分解及び一部切欠斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０，１２  クリースロール、１４  ブレード、１６  ニップ、２０，２２  ギア、２４  スリップクラッチ、２６  アクスル、２８  平坦面、３０，３２  ワッシャ、３４  スロット、１１０  ブックレットメーカ。
【図１】
0004638186.tif 000002
【図２】
0004638186.tif 000003
【図３】
0004638186.tif 000004
【図４】
0004638186.tif 000005