(57)【要約】【課題】用省スペースで低コスト、高生産性で処理することができる用紙折り装置を提供する。【解決手段】用紙または用紙束を用紙搬送路に対して直交する方向に折りプレート７４によって押し出し、押し出された用紙または用紙束を一対の折りローラ８１のニップ間に押し込み、一対の折りローラ８１によって挟持して搬送する間に用紙または用紙束に折り処理を施す用紙折り装置において、搬送される用紙搬送路内で用紙または用紙束が折りローラ８１に接触しないように用紙または用紙束を案内する上下の折りローラガイド５０１，５０２を設け、両者をそれぞれ特性の異なる弾性を有する部材によって形成した。【選択図】        図１５
2005001841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙または用紙束を用紙搬送路に対して予め設定された方向に折りプレートによって押し出し、押し出された用紙を一対の折りローラのニップ間に押し込み、前記一対の折りローラによって挟持して搬送する間に前記用紙または用紙束に折り処理を施す用紙折り装置において、
前記用紙または用紙束が搬送される前記用紙搬送路内で前記折りローラに接触しないように前記用紙または用紙束を案内するガイド手段を設けたことを特徴とする用紙折り装置。
【請求項２】
前記ガイド手段が前記第１および第２のガイド部材からなり、当該ガイド部材はそれぞれ特性の異なる弾性を有する部材によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の用紙折り装置。
【請求項３】
前記第１のガイド部材が前記用紙搬送路に対して上流側に、前記第２のガイド部材が下流側にそれそれ設けられ、前記第１のガイド部材の自由端部が下流側の第２のガイド部材の自由端部よりも用紙搬送路側に突出していることを特徴とする請求項２記載の用紙折り装置。
【請求項４】
前記第２のガイド部材の自由端は、前記折りローラ側の外形に沿って湾曲していることを特徴とする請求項３記載の用紙折り装置。
【請求項５】
前記第１のガイド部材は、前記第２のガイド手段よりも柔らかい材質の材料によって形成されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の用紙折り装置。
【請求項６】
前記第１および第２のガイド部材は、それぞれの自由端の位置が、前記折りプレートにより前記用紙または用紙束を前記折りローラのニップへ押込む際に、当該用紙または用紙束のこしの力で対応する折りローラに圧接されない寸法に設定されていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の用紙折り装置。
【請求項７】
前記ガイド手段が第１および第２のガイド部材からなり、当該ガイド部材の少なくとも一方は、接触しないようにカバーする前記折りローラと一体的に変位することを特徴とする請求項１記載の用紙折り装置。
【請求項８】
前記折りローラは、用紙束のニップへの進入に応じて変位することを特徴する請求項７記載の用紙折り装置。
【請求項９】
前記一対の折りローラは、平滑性の優れた相手材に対する摩擦係数が、紙に対する摩擦係数よりも低い材料から形成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の用紙折り装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の用紙折り装置と、用紙に対して所定の処理を施す処理手段と、を備えていることを特徴とする用紙処理装置。
【請求項１１】
記録媒体に画像を形成する画像形成手段を有する画像形成装置と、
請求項１０記載の用紙処理装置とが一体または別体に設けられていることを特徴とする画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙束を集積して揃え、折り込む用紙折り装置、複写機、プリンタ、印刷機等の画像形成装置に一体もしくは別体に設けられ、画像形成済みの用紙（記録媒体）に対して所定の処理、例えば仕分け、スタック、綴じ、中綴じ製本を行って排紙する用紙処理装置およびこの用紙処理装置と前記画像形成装置とからなる画像形成システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンター等の画像出力装置の下流側に配置され、出力される記録紙に綴じなどの後処理装置は広く知られているが、昨今その機能は多機能化され、従来の端面綴じに加えて中綴じ処理も可能としたのもが考案され、近年では、省スペース、低コスト、高い生産性の必要性が望まれている。
【０００３】
従来、この種のシート後処理装置では、中綴じ製本の折り方法として、中央を綴じられ、シート搬送路に露出した一対の折りローラの横を通過しつつ搬送され、折り位置に位置決め滞留された用紙束の綴じ部を略垂直方向に、折りプレートにより押し出し、その移動方向に設けた折りローラ対を通過させることによってシート束の半折りを行っている。その際、用紙束先端がシート搬送路に露出した一対の折りローラの横を通過搬送される際に折りローラと接触し耳オレや紙づまりの発生することがあるので、これらを防ぐためにさまざまな方法が取られている。例えば折りローラをシート搬送路から大きく離間させたり、更に板金などで覆うなどの方法である。
【０００４】
しかしこの方法を実施するとシート搬送の路対向側に退避している折りプレートと折りローラのニップ位置の距離が大きくなりそれに伴い折りプレートの移動距離が増大するため、折りプレートの駆動部を構成配置するスペースも大きくなる。その結果大きなスペースが必要となり、また、折りプレートの移動時間も増大することから、装置サイズが大きくなるばかりでなく、生産性も低い機械になってしまっていた。この問題を解決するべく発明されたものに、特許文献１に開示された発明がある。
【０００５】
この発明は、用紙束搬送中は折りローラをカバーしつつ用紙束のガイドをし、折りを施す時は移動退避し折りローラを露出させる構成をとったものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−７２３２８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公知例では、移動退避させるための機構が必要になり、スペース的には従来より少なくて済むが、コスト的には高いものになってしまっていた。
【０００８】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、省スペースで低コスト、高生産性で処理することができる用紙折り装置、用紙処理装置および画像形成システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第１の手段は、用紙または用紙束を用紙搬送路に対して予め設定された方向、例えば直交する方向に折りプレートによって押し出し、押し出された用紙を一対の折りローラのニップ間に押し込み、前記一対の折りローラによって挟持して搬送する間に前記用紙または用紙束に折り処理を施す用紙折り装置において、前記用紙または用紙束が搬送される用紙搬送路内で前記折りローラに接触しないように前記用紙または用紙束を案内するガイド手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
第２の手段は、第１の手段において、前記ガイド手段が前記第１および第２のガイド部材からなり、当該ガイド部材はそれぞれ特性の異なる弾性を有する部材によって形成されていることを特徴とする。
【００１１】
第３の手段は、第２の手段において、前記第１のガイド部材が前記用紙搬送路に対して上流側に、前記第２のガイド部材が下流側にそれそれ設けられ、前記第１のガイド部材の自由端部が下流側の第２のガイド部材の自由端部よりも用紙搬送路側に突出していることを特徴とする。
【００１２】
第４の手段は、第３の手段において、前記第２のガイド部材の自由端は、前記折りローラ側の外形に沿って湾曲していることを特徴とする。
【００１３】
第５の手段は、第２ないし第４の手段において、前記第１のガイド部材は、前記第２のガイド手段よりも柔らかい材質の材料によって形成されていることを特徴とする。
【００１４】
第６の手段は、第２ないし第５の手段において、前記第１および第２のガイド部材は、それぞれの自由端の位置が、前記折りプレートにより前記用紙または用紙束を前記折りローラのニップへ押込む際に、当該用紙または用紙束のこしの力で対応する折りローラに圧接されない寸法に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
第７の手段は、第１の手段において、前記ガイド手段が第１および第２のガイド部材からなり、当該ガイド部材の少なくとも一方は、接触しないようにカバーしている前記折りローラと一体的に変位することを特徴とする。
【００１６】
第８の手段は、第７の手段において、前記折りローラは、用紙束のニップへの進入に応じて変位することを特徴する。
【００１７】
第９の手段は、第１ないし第８の手段において、前記一対の折りローラは、平滑性の優れた相手材に対する摩擦係数が、紙に対する摩擦係数よりも低い材料から形成されていることを特徴とする。
【００１８】
第１０の手段は、第１ないし第９の手段に係る用紙折り装置と、用紙に対して所定の処理を施す処理手段とから用紙処理装置を構成したことを特徴とする。
【００１９】
第１１の手段は、記録媒体に画像を形成する画像形成手段を有する画像形成装置と、この画像形成装置に対して一体または別体に設けられた第１０の手段に係る用紙処理装置とから画像形成システムを構成したことを特徴とする。
【００２０】
なお、ここでいう用紙搬送路は、以下の実施形態では束搬送ガイド板上下９２，９１によって形成される垂直方向の搬送路を指している。、
【００２１】
【発明の実施の形態】
１．機械的構成
１．１  全体構成
図１は本発明の実施形態に係る用紙処理装置としての用紙後処理装置と画像形成装置とからなる画像形成システムのシステム構成を示す図であり、図では、用紙後処理装置の全体と画像形成装置の一部を示している。
【００２２】
図１において、用紙後処理装置ＰＤは、画像形成装置ＰＲの側部に取付けられており、画像形成装置ＰＲから排出された記録媒体、ここでは用紙は用紙後処理装置ＰＤに導かれる。前記用紙は、１枚の用紙に後処理を施す後処理手段（この実施形態では穿孔手段としてのパンチユニット１００）を有する搬送路Ａを通り、上トレイ２０１へ導く搬送路Ｂ、シフトトレイ２０２へ導く搬送路Ｃ、整合およびスティプル綴じ等を行う処理トレイＦ（以下スティプル処理トレイとも称する）へ導く搬送路Ｄへ、それぞれ分岐爪１５および分岐爪１６によって振り分けられるように構成されている。
【００２３】
搬送路ＡおよびＤを経てスティプル処理トレイＦへ導かれ、スティプル処理トレイで整合およびスティプル等を施された用紙は、偏向手段である分岐ガイド板５４と可動ガイド５５により、シフトトレイ２０２へ導く搬送路Ｃ、折り等を施す処理トレイＧ（以下、中折り処理トレイとも称する）へ振り分けられるように構成され、中折り処理トレイＧで折り等を施された用紙は搬送路Ｈを通り下トレイ２０３へ導かれる。また、搬送路Ｄ内には分岐爪１７が配置され、図示しない低荷重バネにより図の状態に保持されており、用紙後端がこれを通過した後、搬送ローラ９，１０、スティプル排紙ローラ１１の内、少なくとも搬送ローラ９を逆転させてプレスタックローラ８によって後端を用紙収容部Ｅへ導き、用紙収容部Ｅ内に滞留させ、次用紙と重ね合せて搬送することが可能なように構成されている。この動作を繰り返すことによって２枚以上の用紙を重ね合せて搬送することも可能である。
【００２４】
搬送路Ｂ、搬送路Ｃおよび搬送路Ｄの上流で各々に対し共通な搬送路Ａには、画像形成装置から受け入れる用紙を検出する入口センサ３０１、その下流に入口ローラ１、パンチユニット１００、パンチかすホッパ１０１、搬送ローラ２、分岐爪１５および分岐爪１６が順次配置されている。分岐爪１５、分岐爪１６は図示しないバネにより図１の状態に保持されており、図示しないソレノイドをＯＮすることにより、分岐爪１５は上方に、分岐爪１６は下方に、各々回動することによって、搬送路Ｂ、搬送路Ｃ、搬送路Ｄへ用紙を振り分ける。
【００２５】
搬送路Ｂへ用紙を導く場合は、分岐爪１５は図１の状態で前記ソレノイドはＯＦＦ、搬送路Ｃへ用紙を導く場合は、図１の状態から前記ソレノイドをＯＮすることにより、分岐爪１５は上方に、分岐爪１６は下方にそれぞれ回動した状態となり、搬送路Ｄへ用紙を導く場合は、分岐爪１６は図１の状態で前記ソレノイドはＯＦＦ、分岐爪１５は図１の状態から前記ソレノイドをＯＮすることにより、上方に回動した状態となる。
【００２６】
この用紙後処理装置では、用紙に対して、穴明け（パンチユニット１００）、用紙揃え＋端部綴じ（ジョガーフェンス５３、端面綴じスティプラＳ１）、用紙揃え＋中綴じ（ジョガーフェンス５３、中綴じスティプラＳ２）、用紙の仕分け（シフトトレイ２０２）、中折り（折りプレート７４、折りローラ８１）などの各処理を行うことができる。
【００２７】
１．２  処理機構
図２に示すように、叩きコロ１２は支点１２ａを中心に叩きＳＯＬ（ソレノイド）１７０によって振り子運動を与えられ、スティプル処理トレイＦへ送り込まれた用紙に間欠的に作用して用紙を後端フェンス５１に突き当てる。なお、叩きコロ１２は反時計回りに回転する。
【００２８】
ジョガーフェンス５３は、正逆転可能なジョガーモータ１５８によりタイミングベルトを介して駆動され、用紙幅方向に往復移動する。
【００２９】
端面綴じスティプラＳ１は、正逆転可能なスティプラ移動モータによりタイミングベルトを介して駆動され、用紙端部の所定位置を綴じるために用紙幅方向に移動する。その移動範囲の一側端には、端面綴じスティプラＳ１のホームポジションを検出するスティプラ移動ＨＰセンサが設けられており、用紙幅方向の綴じ位置は、前記ホームポジションからの端面綴じスティプラＳ１移動量により制御される。端面綴じスティプラＳ１は、針の打ち込み角度を用紙端部と平行あるいは斜めに変更できるように、さらには、前記ホームポジション位置でスティプラＳ１の綴じ機構部だけを所定角度斜めに回転させ、スティプル針の交換が容易にできるように構成されている。
【００３０】
中綴じスティプラＳ２は図１に示すように、後端フェンス５１から中綴じスティプラＳ２の針打ち位置までの距離が、中綴じ可能な最大用紙サイズの搬送方向長の半分に相当する距離以上となるように配置され、かつ、用紙幅方向の整合中心に対して対称に２つ配置され、ステーに固定されている。中綴じスティプラＳ２自体は公知の構成なので、ここでは詳細についての説明は省略するが、中綴じを行う場合、ジョガーフェンス５３で用紙の搬送方向に直交する方向が整合され、後端フェンス５１と叩きコロ１２で用紙の搬送方向が整合された後、放出ベルト５２を駆動して放出爪５２ａで用紙束の後端部を持ち上げ、中綴じスティプラＳ２の綴じ位置に用紙束の搬送方向の中央部が位置するようにし、この位置で停止して、綴じ動作を実行させる。そして、綴じられた用紙束は、中折り処理トレイＧ側に搬送され、中折りされる。詳細は後述する。
【００３１】
なお、図２中符号３１０はスティプル処理トレイＦ上の用紙の有無を検出する紙有無センサ、符号３０５はスティプル排紙センサである。
【００３２】
１．３  用紙束偏向機構
前記スティプル処理トレイＦで中綴じが行われた用紙束は用紙の中央部で中折りされる。この中折りは中折り処理トレイＧで行われる。そのためには、綴じた用紙束を中折り処理トレイＧに搬送する必要がある。この実施形態では、スティプル処理トレイＦの搬送方向最下流側に、用紙束偏向手段が設けられ、中折り処理トレイＧ側に用紙束を搬送する。
【００３３】
用紙束偏向機構は、図１の全体構成図および図３のスティプル処理トレイＦと中折り処理トレイＧ部分の拡大図に示すように分岐ガイド板５４と可動ガイド５５とからなる。分岐ガイド板５４は下端側の支点を中心に上下方向に揺動自在に設けられ、その下流側に回転自在な加圧コロ５７が設けられ、スプリングにより放出ローラ５６側に加圧される。また、分岐ガイド板５４の位置は、図示しない束分岐駆動モータより駆動力を得て回転するカムのカム面との当接位置によって規定される。可動ガイド５５は放出ローラ５６の回転軸に所定範囲揺動自在に支持されている。
【００３４】
１．４  中折り処理トレイ
折りプレート７４は図１に示す束搬送ガイド板下上９１，９２に対して垂直な方向に往復動するように設けられて、図示しない折りプレート駆動カムの回転に応じて処理トレイＧの用紙束収容領域に突出する。折りプレート駆動カムを逆方向に回転させると折りプレート７４は後退し、処理トレイＧの用紙束収容領域から退避する。
【００３５】
２．制御装置
制御装置３５０は、図４に示すように、ＣＰＵ３６０、Ｉ／Ｏインターフェース３７０等を有するマイクロコンピュータからなり、画像形成装置ＰＲ本体のコントロールパネルの各スイッチ等、および入口センサ３０１、上排紙センサ３０２、シフト排紙センサ３０３、プレスタックセンサ３０４、スティプル排紙センサ３０５、紙有無センサ３１０、放出ベルトホームポジションセンサ３１１、束到達センサ３２１、可動後端フェンスホームポジションセンサ３２２、折り部通過センサ３２３、紙面検知センサ３３０等の各センサからの信号がＩ／Ｏインターフェース３７０を介してＣＰＵ３６０へ入力される。
【００３６】
ＣＰＵ３６０は、入力された信号に基づいて、シフトトレイ２０２用のトレイ昇降モータ、開閉ガイド板を開閉する排紙ガイド板開閉モータ、シフトトレイ２０２を移動するシフトモータ、叩きコロ１２を駆動する叩きコロモータ、戻しコロ１３を駆動する戻しコロ駆動モータＳＯＬ１７０等の各ソレノイド、各搬送ローラを駆動する搬送モータ、各排紙ローラを駆動する排紙モータ、放出ベルト５２を駆動する放出モータ、端面綴じスティプラＳ１を移動するスティプラ移動モータ、端面綴じスティプラＳ１を斜めに回転させる斜めモータ、ジョガーフェンス５３を移動させるジョガーモータ１５８、分岐ガイド板５４および可動ガイド５５を回動する束分岐駆動モータ、その束を搬送する搬送ローラを駆動する束搬送モータ、可動後端フェンス７３を移動させる図示しない後端フェンス移動モータ、折りプレート７４を移動させる折りプレート駆動モータ、折りローラ８１を駆動する折りローラ駆動モータ等の駆動を制御する。スティプル排紙ローラを駆動する図示しないスティプル搬送モータのパルス信号はＣＰＵ３６０に入力されてカウントされ、このカウントに応じて叩きＳＯＬ１７０およびジョガーモータ１５８が制御される。なお、折りローラ駆動モータはステッピングモータからなり、ＣＰＵ３６０からモータドライバを介して直接的に、あるいは、Ｉ／Ｏ３７０とモータドライバを介して間接的に制御される。
【００３７】
また、パンチユニット１００もクラッチやモータを制御することによりＣＰＵ３６０の指示によって穴明けを実行する。
【００３８】
なお、用紙後処理装置ＰＤの制御は前記ＣＰＵ３６０が図示しないＲＯＭに書き込まれたプログラムを、図示しないＲＡＭをワークエリアとして使用しながら実行することにより行われる。
【００３９】
３．動作
以下、前記ＣＰＵ３６０によって実行される本実施形態に係る用紙後処理装置の動作について説明する。
【００４０】
３．１  処理モードに応じた動作
本実施形態では、後処理モードに応じて下記の排出形態をとる。
【００４１】
本実施例では、後処理モードに応じて下記の排出形態をとる。
【００４２】
▲１▼ノンスティプルモードａ：搬送路Ａから搬送ローラ３，４によって搬送路Ｂを搬送され、上トレイ２０１へ排出される。
【００４３】
▲２▼ノンスティプルモードｂ：搬送路Ａから搬送ローラ５、搬送ローラ６ａ，６ｂからなるシフト排紙ローラ６によって搬送路Ｃを搬送され、シフトトレイ２０２へ排出される。
【００４４】
▲３▼ソート、スタックモード：搬送路Ａ搬送路Ｃを通りシフトトレイ２０２へ排出される。その際、シフトトレイ２０２が、部の区切れ毎に排紙方向と直交方向に揺動する事で排出される用紙は仕分けられる。
【００４５】
▲４▼スティプルモード：搬送路Ａ搬送路Ｄを経て処理トレイＦで整合及び綴じを施され搬送路Ｃを通りシフトトレイ２０２へ排出される。
【００４６】
▲５▼中綴じ製本モード：搬送路Ａ搬送路Ｄを経て処理トレイＦで整合及び中央綴じを施され、更に処理トレイＧで中央折りを施され搬送路Ｈを通り下トレイ２０３へ排出される。
【００４７】
このうち、特に本発明に関係のある中綴じ製本モードについて詳細に説明し、後のモードについては説明は省略する。なお、前記中折り処理トレイＧの折りローラ対８１、折りプレート７４および上下の折りローラガイド５０１，５０２が本発明における用紙折り装置を構成している。
【００４８】
３．２  中綴じ製本モード：
このモードは、用紙を搬送路Ａと搬送路Ｄを経てスティプル処理トレイＦに搬送し、スティプル処理トレイＦで整合および中央綴じを行った後、さらに中折り処理トレイＧで中折りし、中折りされた用紙束を搬送路Ｈを経て下トレイ２０３へ排出するモードである。このモードでは、分岐爪１５と分岐爪１６はともに反時計方向に回動し、搬送路ＡからＤに至る経路が開放された状態になる。また、分岐ガイド板５４と可動ガイド板５５が後述の図７に示すように閉鎖状態となって用紙束を中折り処理トレイＧに導き、中折りが行われる。
【００４９】
このモードでは、図１３のフローチャートに示すように動作がスタートし、用紙が画像形成装置ＰＲ側から搬入され
る状態になると、用紙後処理装置ＰＤの搬送路Ａの入口ローラ１および搬送ローラ２、搬送路Ｄの搬送ローラ７，９，１０およびスティプル排紙ローラ１１、スティプル処理トレイＦの叩きコロ１２がそれぞれ回転を開始する（ステップＳ１０１）。そして、分岐爪１５を駆動するソレノイドをオンにして分岐爪１５を反時計方向に回動させる（ステップＳ１０２）。
【００５０】
次いで、放出ベルト５２のホームポジションも放出ベルトＨＰセンサ３１１で検知し、その位置を確認した後、放出モータを駆動して放出ベルト５２を待機位置に（ステップＳ１０３）、また、ジョガーフェンス５３もジョガーフェンスＨＰセンサでホームポジション位置を検出した後、待機位置に（ステップＳ１０４）、さらに、分岐ガイド板５４と可動ガイド５５をホームポジションに（ステップＳ１０５）それぞれ移動させる。
【００５１】
そして、入口センサ３０１がオン、オフし（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）、スティプル排紙センサ３０５がオン（ステップＳ１０８）、シフト排紙センサ３０３がオフ（ステップＳ１０９）であれば、スティプル処理トレイＦに用紙が排紙され、用紙が存在しているので、叩きソレノイド１７０を所定時間オンにし（ステップＳ１１０）、叩きソレノイド１２を用紙に接触させ、後端フェンス５１側に付勢して、用紙後端を揃える。次いで、ジョガーモータ１５８を駆動することによってジョガーフェンス５３を所定量内側に移動させて用紙の幅方向（用紙搬送方向に直交する方向）の揃え動作を行った後、待機位置に戻す（ステップＳ１１１）。これによりスティプル処理トレイＦに送り込まれた用紙の縦横（搬送方向に平行な方向と直交する方向）が揃えられる（図５）。
【００５２】
これらの動作を１枚毎に繰り返し、部の最終紙になると（ステップＳ１１２）、ジョガーフェンス５３を所定量内側に移動させて用紙端面がずれない状態にし（ステップＳ１１３）、この状態で放出モータを設定された速度で駆動し、放出ベルト５２を所定量回転させ（ステップＳ１１４）、中綴じスティプラＳ２の綴じ位置まで用紙束を上昇させる。その後、用紙束の中央部で中綴じスティプラＳ２をオンし、中綴じを行う（ステップＳ１１５−図６）。次いで、分岐ガイド板５４と可動ガイド５５を所定量を変位させて中折り処理トレイＧに向かう経路を形成し（ステップＳ１１６）、中折り処理トレイＧの束搬送ローラ上、下７１，７２の回転を開始させ（ステップＳ１１７）、中折り処理トレイＧに設けられている可動後端フェンス７３のホームポジションを検知した後、当該可動後端フェンス７３を待機位置に移動させる（ステップＳ１１８）。
【００５３】
このようにして、中折り処理トレイＧの用紙束受け入れ体制が整えられると、放出ベルト５２をさらに所定量回転させて放出爪５２ａにより用紙束後端を押し上げ（ステップＳ１１９）、放出ローラ５６と加圧ローラ５７に銜え込ませた後（図７）、中折り処理トレイＧ側に用紙束を搬送する。放出ローラ５６は放出ベルト５２の駆動軸に設けられており、放出ベルト５２と同期して駆動される。用紙先端が束到達センサ３２１位置に達し（ステップＳ１２０）、用紙の先端が折りローラ対８１の配設位置から所定距離搬送したら束搬送ローラ上下７１，７２の回転を停止させる。すなわち、用紙束は、予め用紙サイズに応じた位置にホームポジションから移動し、用紙束の下端の位置決めを行うために待機位置に停止している可動後端フェンス７３まで搬送される。このとき、放出爪５２ａは、放出ベルト５２の外周上に対向する位置に配置されたもう１つの放出爪５２ａ’が後端フェンス５１近傍に達した位置で停止し、分岐ガイド板５４と可動ガイド板５５はホームポジションに復帰し、次の用紙に備える。また、束搬送ローラ上下７１，７２の回転を停止させた後（ステップＳ１２２）、束搬送ローラ下７２の加圧状態を解除させる（ステップＳ１２３−図９）。
【００５４】
次いで、折りプレート７４による折り動作及び、折りローラ８１，８２および下排紙ローラ８３の回転を開始させ、綴じられた針部近傍を用紙束に対して略直角な方向から折りプレート７４で押圧し、用紙束を折りプレート７４で折り込んで折りローラ８１のニップへ押し込む（ステップＳ１２３，Ｓ１２４−図１０）。予め回転していた折りローラ８１は、折り込まれた用紙束をニップ間で加圧し、搬送することにより用紙束の中央部に折りを施す。
【００５５】
そして、用紙束後端が折り部通過センサ３２３に検知されると（ステップＳ１２５）、折りプレート７４はホームポジションに戻り（ステップＳ１２６）、束到達センサ３２１がオフになると（ステップＳ１２７）束搬送ローラ下７２の加圧も復帰し、次の用紙に備える。また、次のジョブが同用紙サイズ同枚数であれば、可動後端フェンス７３はその位置で待機しても良い。
【００５６】
次いで、分岐ガイド板５４、可動ガイド５５をホームポジションに移動させ（ステップＳ１２９）、用紙束の通過を折り部通過センサ３２３によって監視し、折り部通過センサ３２４を用紙束後端が通過すると（ステップＳ１３０）、折りローラ８１、下排紙ローラ８３をさらに所定時間回転させた後、停止させる（ステップＳ１３１）。次いで、放出ベルト５２とジョガーフェンス５３を待機位置に移動させ（ステップＳ１３２，Ｓ１３３）、ジョブの最終部かどうかをチェックし（ステップＳ１３４）、ジョブの最終部でなければ前記動作を繰り返し、最終部であれば、放出ベルト５２およびジョガーフェンス５３をホームポジションに移動させ（ステップＳ１３５）、入口ローラ１，搬送ローラ２，７，９，１０、スティプル排紙ローラ１１および叩きコロ１２の回転を停止し（ステップＳ１３７）、分岐爪１５の分岐ソレノイドをオフにしてすべて初期状態に戻し（ステップＳ１３８）、処理を終える。
【００５７】
このようにして画像形成装置から搬入されてきた用紙をスティプル処理トレイＦで中綴じし、中折り処理トレイＧで中折りした後、下トレイ２０３上に中折りされた用紙束を排紙して積載する。
【００５８】
本実施形態では、図３にあるように、上折りローラガイド５０１と下折りローラガイド５０２が配置されている。用紙束が搬送されている時は図８の状態であり、折りプレート７４により用紙束中央を折りローラニップに押し込んだ後、折りローラ８１で搬送排出する状態は図１０ないし図１２に示す通りである。
【００５９】
このとき、上折りローラガイド５０１は移動する用紙束に押され、折りローラ８１の外形に沿った形に撓み、下折りローラガイド５０２と同形状となり折りローラ８１は上側と下側でほぼ同量露出するようになるため、折りローラ８１の露出量の違いによる上側と下側の折りローラ８１の搬送量の差が発生することは無く、これにより、正確な位置に折りを施すことができる。
【００６０】
図１４は上折りローラガイド５０１と下折りローラガイド５０２及び折りローラ対８１との関係を示す要部斜視図である。これらの２種類の搬送ガイドのうち、搬送方向上流側の上折りローラガイド５０１は、ＰＥＴシート等の弾性を有する比較的軟らかい材質からなり、無負荷時には図８及び図１５に示すように搬送方向に沿って延びており、下流側の下折りローラガイド５０２は、ステンレスの薄板等の弾性を有する比較的硬い材質からなり、搬送ローラ８１ｂの外形に沿った形状に形成され、各々の自由端部は上流側が下流側に対しシート搬送路に突出している。これにより用紙または用紙束は、下側のローラガイド５０２が障害となることなく、搬送される。
【００６１】
また、上下の折りローラガイド５０１，５０２（特に上折りローラガイド５０１）は、用紙束を折りプレート７４により折りローラ対８１のニップへ押込むときに、折りローラ８１の外形に沿ってシートをガイドしつつ撓むが、そのときの上下の折りローラガイド５０１，５０２の自由端の位置は、折りプレート７４により用紙または用紙束を折りローラ対８１のニップへ押込む際に、用紙または用紙束のこしの力で対応する折りローラ対８１に圧接されない寸法に設定されている。例えば、本実施形態では、ローラガイド５０１，５０２の自由端Ａの位置は、図１４に示すように折りローラ対８１のニップから折り込み時のシート搬送路上流側に方向に４５度以上離れた位置に位置するように設定されている。言い換えれば、前記位置に位置するようにローラガイド５０１，５０２の寸法が設定されている。なお、図１４は、上下の折りローラガイド５０１，５０２と折りローラ対８１と用紙束との関係を示す図、図１５は、上下の折りローラガイド５０１，５０２と折りローラ対８１と折りプレート７４との関係及び折りローラガイド５０１，５０２の取り付け構造を示す図である。
【００６２】
折りローラガイド５０１，５０２の先端はニップに近ければ近いほうがガイドとしての機能が発揮できる。しかし、折りを施す枚数が少ない場合はこの構成で十分であるが、枚数が多い場合、折りローラ８１が変位するので、相対的に折りローラガイド５０１，５０２が突出する形となり、中折り最中の用紙束と折りローラの間に隙間ができ始めるポイントを超えてしまう。そこで、前記突出量分あらかじめニップから遠ざけるようにし、ガイドとしての機能が低下しないようにした。このように先端位置を規定することにより、ローラガイド５０１，５０２が中折り最中の用紙束と折りローラの間に隙間ができ始めるポイントを超えないようにすることができ、従来のように装置を大型化する必要がなく、省スペース、低コスト、高い生産性に寄与することができる。
【００６３】
また、前記一対の折りローラの材質は、ＰＥＴシートや鋼板など平滑性の優れた相手材に対する摩擦係数が、紙に対する摩擦係数よりも低い材料とする。この材料としては、例えば、シリコン系のゴムが好適であり、このようなシリコン系のゴム材を使用すると、用紙との摩擦係数を１とすると、ＰＥＴシートや鋼板などでは０．４〜０．６の範囲とすることができる。
【００６４】
なお、前述の中折り最中の用紙束と折りローラの間に隙間ができ始めるポイントは図１４に示すようにニップから４５度離れたＡの位置である。このＡの位置は、は用紙束と折りローラの間に隙間ができ始めるポイントであり、そのポイントより離れた位置に上折りローラガイド５０１と下折りローラガイド５０２の先端を配置する。
【００６５】
また、折りローラ対８１と一体的に変位をする折りローラガイド５０１，５０２は、図１５および図１６に示すように構成されている。すなわち、束搬送ガイド板下９１が折りローラ８１ｂの軸両端部に軸受６０３により回動可能に支持され、更に前フレーム６０１の前フレーム長穴部６０１ａに段付きネジ６０４を介して変位可能に支持され、後フレーム６０２にも同様に支持されている。この束搬送ガイド板下９１に下折りローラガイド５０２が取り付けられる。
【００６６】
また、本実施形態では、変位可能に支持されるのは、下側の折りローラ８１ｂのみであるが、上側のみや上下両側にこの構成を実施することも可能である。また、折りローラ対８１が上下両側とも変位可能な場合は上下両側に、片側のみ変位する構成とした場合は変位する側のみに前記構成を実施することが効率的であることは言うまでもない。
【００６７】
また、上下の折りローラガイド５０１，５０２は、用紙搬送中は基本的に変形することはなく、用紙または用紙束を折るときに変形する。その際、図１４ないし図１６に示すように用紙または用紙束を折っているときには、下折りローラガイド５０２は予め折りローラ８１ｂの外形に沿った形状に湾曲しているので、微小にしか変形しないが、上折りローラガイド５０１は束搬送ガイド板下上９１，９２によって形成される搬送路にほぼ平行な状態から、下折りローラガイド５０２と同様に折りローラ８１ａの外形に沿った形状に湾曲するぐらい変形する。そのため、上折りローラガイド５０１は、この実施形態では、厚さ０．１〜０．２５ｍｍ程度の薄いＰＥＴフィルム（ポリエステルフィルム）を使用し、下折りローラガイド５０２は板ばね用のステンレス鋼帯の０．１〜０．２５ｍｍ程度の厚さのものを使用している。したがって、上折りローラガイド５０１の方が、下折りローラガイド５０２よりも柔らかな弾性材料によって形成されている。なお、図１６（ａ）は、上下の折ローラガイド５０１，５０２と折りローラ対８１との関係を示す正面図、図１６（ｂ）はその側面図である。
【００６８】
このように本実施形態では、用紙束が搬送されている時は図８の状態であり用紙束先端ガイドするのに必要な力は微小で足りるため、上折りローラガイド５０１はＰＥＴシート等の比較的軟らかい弾性シートで十分機能を果たし、その下流にステンレスの薄板等の比較的硬い弾性シートを折りローラ外形に沿った形で下折りローラガイド５０２を配置したのでしっかりと用紙束先端をすくいきれる。
【００６９】
また、折りプレート７４により用紙束中央を折りローラニップに押し込んだ後、折りローラ対８１で搬送排出する状態は図１０〜図１２に示すとおりである。
このとき、上折りローラガイド５０１は移動する用紙束に押され弱い反力で折りローラ８１ａの外形に沿った形に撓み、下折りローラガイド５０２と同形状となり折りローラ対８１は上側と下側でほぼ同量露出するようになる為、露出量の違いによる上側と下側の搬送量の差が発生せず、正確な位置に折りを施すことが可能となる。
【００７０】
このような機能を十分に満足しつつ、搬送路と折りローラ対８１は薄い弾性シートで隔てるだけでいいことから、退避している折りプレート７４先端と折りローラのニップは従来よりも近い位置に配置できる。これにより、最小限のスペースで折り機構を構成することが可能となり、且つ移動機構も不要となり、コストも最小限で抑えることが可能となる。また、折プレート７４の移動距離を短くすることができるので、生産性向上に大いに貢献することが可能となる。
【００７１】
さらに、図１４に示すようにニップから４５度離れたＡの位置は用紙束と折りローラ対８１の間に隙間ができ始めるポイントであり、そのポイントより離れた位置に上折りローラガイド５０１と下折りローラガイド５０２の先端が配置されているので用紙束と折りローラ対８１に挟まれることはなく、折りローラ対８１の駆動源に過負荷を与える事がない。これにより折りローラ対８１の駆動源として不必要に大容量のものを用いる必要がなく、コスト的に安価となる。
【００７２】
加えて、下折りローラガイド５０２または上折りローラガイド５０１が折りローラ８１ａあるいは８１ｂと一体的に移動するので、図１４に示すニップから約４５度離れたＡの位置近傍に安定してその先端部を保持することができる。これにより、用紙搬送ガイドとしての機能を十分に発揮することが可能となり、折り枚数に関係なく安定した中綴じ製本を行うことができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、省スペースで低コスト、高生産性で処理することができる用紙折り装置、用紙処理装置および画像形成システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置を主に示す用紙処理装置と画像形成装置とからなる画像処理システムのシステム構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置のスティプル処理トレイとその駆動機構を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置のスティプル処理トレイと中折り処理トレイの詳細を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る用紙後処理装置の制御回路を画像形成装置とともに示すブロック図である。
【図５】中綴じ製本モードにおいてスティプル処理トレイにスタックされた用紙束の状態を示す動作説明図である。
【図６】中綴じ製本モードにおいてスティプル処理トレイでスタックされ、中綴じされるときの状態を示す動作説明図である。
【図７】中綴じ製本モードにおいてスティプル処理トレイで中綴じされた用紙束を用紙束偏向機構によって偏向させる初期状態を示す動作説明図である。
【図８】中綴じ製本モードにおいてスティプル処理トレイで中綴じされた用紙束を用紙束偏向機構によって偏向させ、中折り処理トレイに送り込んだときの状態を示す動作説明図である。
【図９】中綴じ製本モードにおいて中折り処理トレイで用紙束を中折り位置に位置させたときの状態を示す動作説明図である。
【図１０】中綴じ製本モードにおいて中折り処理トレイで中折りプレートを作動させて用紙束の中折り動作を開始した時の状態を示す動作説明図である。
【図１１】中綴じ製本モードにおいて中折り処理トレイで中折りプレートを作動させて用紙束の中折り動作の開始した後２段目の折りローラで折られているときの状態を示す動作説明図である。
【図１２】中綴じ製本モードにおいて中折り処理トレイからで用紙束を中折りローラによって中折りして排紙するときの状態を示す動作説明図である。
【図１３】中綴じ製本モードの処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】上下の折りローラガイドと折りローラ対と用紙束との関係を示す図である。
【図１５】上下の折りローラガイドと折りローラ対と折りプレートとの関係及び折りローラガイドの取り付け構造を示す図である。
【図１６】上下の折ローラガイドと折りローラ対との関係を示す正面図及び側面図である。
【符号の説明】
７４  折りプレート
８１  折りローラ
９１  束搬送ガイド板下
９２  束搬送ガイド板上
３５０  制御装置
３６０  ＣＰＵ
３７０  Ｉ／Ｏ
５０１，５０２  折りローラガイド
６０１  前フレーム
６０２  後フレーム
６０３  軸受け
６０４  段付きねじ
Ｆ  スティプル処理トレイ
Ｇ  中折り処理トレイ
ＰＤ  用紙後処理装置
ＰＲ  画像形成装置
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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