(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を挟持拘束しつつ回転することで第１の方向へ搬送する第１ローラ対と、
この第１ローラ対より上記第１の方向下流側に配置され、上記第１ローラ対によって搬送されている用紙の他の部分を挟持拘束しつつ回転することで該用紙を上記第１の方向に搬送するとともに第１の方向とは逆の第２の方向に搬送する第２ローラ対と、
上記第１および第２ローラ対間で搬送される用紙の第１面側にある上記第１ローラ対の一方のローラに接触して設けられ、上記第１ローラ対を上記第１の方向に回転しつつ上記第２ローラ対を上記第２の方向に回転することで上記第１および第２ローラ対間で上記第１面側に挫屈する用紙を、上記一方のローラとの間のニップに受け入れて回転することで折り畳むとともに、この折り畳まれた用紙をその第１の折り畳み位置を先頭にして上記第１および第２の方向と略直交する第３の方向に搬送する第３ローラと、
上記第１および第２ローラ対間で搬送される用紙の第２面側に配置され、上記第１ローラ対を上記第１の方向に回転しつつ上記第２ローラ対を上記第２の方向に回転したとき、上記第１および第２ローラ対間の用紙が上記第２面側に座屈することを防止する第１のガイド部材と、
上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップより上記第３の方向下流側に配置され、上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップによって上記第１の折り畳み位置を先頭にして上記第３の方向に搬送されている用紙の他の部分を挟持拘束しつつ回転することで該用紙を上記第３の方向に搬送するとともに第３の方向とは逆の第４の方向に搬送する第４ローラ対と、
上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第４ローラ対との間で搬送される用紙の一側で上記第３ローラに接触して設けられ、上記第３ローラを上記第３の方向に回転しつつ上記第４ローラ対を上記第４の方向に回転することで上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記および第４ローラ対との間で上記一側に挫屈する用紙を上記第３ローラとの間のニップに受け入れて折り畳む第５ローラと、
上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第４ローラ対との間で搬送される用紙の他側に配置され、上記第３ローラを上記第３の方向に回転しつつ上記第４ローラ対を上記第４の方向に回転したとき、上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第４ローラ対との間にある用紙が上記他側に座屈することを防止する第２のガイド部材と、
を備えていることを特徴とする用紙折り畳み機構。
【請求項２】
上記用紙の上記第１の方向に沿った先端から上記第１の折り畳み位置までの第１の長さを設定するとともに、上記第１の折り畳み位置から上記第５ローラ対によって折り畳まれる第２の折り畳み位置までの第２の長さを設定する設定入力部と、
上記第２ローラ対の近くで用紙の先端を検知する第１センサと、
上記第４ローラ対の近くで用紙の上記第１の折り畳み位置を検知する第２センサと、
上記設定入力部で設定した上記第１の長さに応じて、上記第１センサが用紙の先端を検知してから用紙を停止するまでの第１の搬送距離を決定し、この第１の搬送距離に基づいて上記第１および第２ローラ対を上記第１の方向に回転制御して用紙を停止させ、上記第２ローラ対を上記第２の方向に回転させる第１制御部と、
上記設定入力部で設定した上記第２の長さに応じて、上記第２センサが上記第１の折り畳み位置を検知してから用紙を停止するまでの第２の搬送距離を決定し、この第２の搬送距離に基づいて上記第３ローラおよび上記第４ローラ対を上記第３の方向に回転制御して用紙を停止させ、上記第４ローラ対を上記第４の方向に回転させる第２制御部と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の用紙折り畳み機構。
【請求項３】
上記第２ローラ対は、上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップに近接して配置されており、且つ、上記第４ローラ対は、上記第５ローラと上記第３ローラとの間のニップに近接して配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の用紙折り畳み機構。
【請求項４】
第１ローラ対を回転してその間に挟持拘束した用紙を第１の方向に搬送し、
上記第１ローラ対より上記第１の方向下流側に設けられた第２ローラ対により、上記第１ローラ対によって搬送されている用紙の他の部分を挟持拘束して上記第１の方向に搬送し、
予め設定した距離だけ搬送した後、上記第２ローラ対を上記第１の方向とは逆の第２の方向へ回転し、
上記第１および第２ローラ対間で用紙がその第１面側に座屈するように当該用紙の第２面に沿って配置した第１のガイド部材で当該用紙の座屈を防止しつつ、上記第１および第２ローラ対間で上記第１面側に挫屈した部分を上記第１ローラ対の一方のローラとこのローラに接触した第３ローラとの間のニップに受け入れて折り畳みつつ、上記第１および第２の方向と略直交する第３の方向に該用紙をその折り畳み位置を先頭にして搬送し、
上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップより上記第３の方向下流側に設けられた第４ローラ対により、上記第３ローラおよび一方のローラによって搬送されている用紙の他の部分を挟持拘束して上記第３の方向に搬送し、
予め設定した距離だけ搬送した後、上記第４ローラ対を上記第３の方向とは逆の第４の方向へ回転し、
上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第４ローラ対との間の用紙が上記第３ローラ側に挫屈するように上記第３ローラに接触した第５ローラと反対側に配置した第２のガイド部材で当該用紙の座屈を防止しつつ、上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第４ローラ対との間で座屈した部分を上記第３ローラと上記第５ローラとの間のニップに受け入れて折り畳むことを特徴とする用紙折り畳み方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、用紙を自動的に折り畳む用紙折り畳み機構、および用紙折り畳み方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用紙を折り畳む用紙折り畳み機構として、例えば、図９に示すようなＺ折り機構１００が知られている。
【０００３】
このＺ折り機構１００は、そのニップを通して用紙を矢印Ｔ1方向（図中左方向）に一定速度で搬送する一対の送りローラ１０１、１０２、これら一対の送りローラ１０１、１０２によって挟持搬送された用紙を水平方向にガイドする板状の搬送ガイド１０３、この搬送ガイド１０３の終端位置で用紙の先端を衝突させてその移動を規制するストッパ１０４、搬送ガイド１０３の始端部近くで一方の送りローラ１０１の図中左側に転接配置された送りローラ１０５、この送りローラ１０５の図中上方に転接配置された送りローラ１０６、２つの送りローラ１０１、１０５間のニップを介して図中上方に送られる用紙を鉛直方向にガイドする板状の搬送ガイド１０７、およびこの搬送ガイド１０７の終端位置で用紙を衝突させてその移動を規制するストッパ１０８を有する。
【０００４】
４つの送りローラ１０１、１０２、１０５、１０６は、それぞれ図中矢印方向に同じ周速で常時連れ回り回転される。また、２つのストッパ１０４、１０８は、用紙の搬送方向先端を規制する位置を変更可能に構成されており、用紙の折り畳み位置に合わせて位置決めされる。ここでは、用紙の折り畳み長さをＬに設定した。
【０００５】
上記Ｚ折り機構１００は、以下のように動作する。
【０００６】
まず、図１０（ａ）に示すように、送りローラ１０１、１０２間のニップに用紙が図中矢印Ｔ1方向から送り込まれ、搬送ガイド１０３に沿って図中左方向へ搬送される。そして、用紙の搬送方向先端がストッパ１０４に衝突した後、送りローラ１０１、１０２によって用紙がさらに図中左方向に送り込まれ、行き場のなくなった用紙の途中部分が挫屈される。
【０００７】
さらに、挫屈された用紙の部分が、図１０（ｂ）に示すように、送りローラ１０１、１０５間のニップへ逃げ、送りローラ１０１、１０５によって挟持拘束されて、搬送ガイド１０７に沿って図中上方へ搬送される。このとき、用紙の挫屈部分が送りローラ１０１、１０５間のニップを通過することにより、用紙が折り畳まれる。
【０００８】
この折り畳み位置を先頭にして搬送ガイド１０７に沿って図中上方へ搬送された用紙の搬送方向先端、すなわち折り畳み位置が、図１０（ｃ）に示すように、ストッパ１０８に衝突した後、送りローラ１０１、１０５によって用紙がさらに搬送され、用紙の途中部分、この場合、用紙先端を含む部分が挫屈される。
【０００９】
そして、挫屈されて行き場のなくなった用紙の部分が、図１０（ｄ）に示すように、送りローラ１０５、１０６間のニップに逃げ、送りローラ１０５、１０６によって挟持拘束されて図中矢印Ｔ2方向へ送り出される。
【００１０】
上述した一連の動作により、用紙がＺ状に折り畳まれる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来のＺ折り機構１００では、用紙の搬送方向先端をストッパ１０４、１０８に衝突させて用紙を挫屈させるため、比較的サイズの大きな紙や比較的こしの弱い薄い紙などでは、所望する折り畳み位置で用紙をうまく挫屈させることができず、他の部分で挫屈を生じ、結果としてジャムを生じてしまう場合があった。
【００１２】
また、用紙先端をストッパに衝突させる際、比較的大きな音が発生するため、騒音の問題を生じていた。
【００１３】
さらに、用紙の折り畳み位置を変更したい場合には、２つのストッパ１０４、１０８を位置決め調整する必要があり、オペレータの作業負担が大きかった。
【００１４】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、動作時の騒音を殆ど無くすことができ、折り畳み位置を容易に変更でき、所望する位置で用紙を確実に折り畳みできる用紙折り畳み機構、および用紙折り畳み方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の用紙折り畳み機構は、用紙を挟持拘束しつつ回転することで第１の方向へ搬送する第１ローラ対と、この第１ローラ対より上記第１の方向下流側に配置され、上記第１ローラ対によって搬送されている用紙の他の部分を挟持拘束しつつ回転することで該用紙を上記第１の方向に搬送するとともに第１の方向とは逆の第２の方向に搬送する第２ローラ対と、上記第１および第２ローラ対間で搬送される用紙の第１面側にある上記第１ローラ対の一方のローラに接触して設けられ、上記第１ローラ対を上記第１の方向に回転しつつ上記第２ローラ対を上記第２の方向に回転することで上記第１および第２ローラ対間で上記第１面側に挫屈する用紙を、上記一方のローラとの間のニップに受け入れて回転することで折り畳むとともに、この折り畳まれた用紙をその第１の折り畳み位置を先頭にして上記第１および第２の方向と略直交する第３の方向に搬送する第３ローラと、上記第１および第２ローラ対間で搬送される用紙の第２面側に配置され、上記第１ローラ対を上記第１の方向に回転しつつ上記第２ローラ対を上記第２の方向に回転したとき、上記第１および第２ローラ対間の用紙が上記第２面側に座屈することを防止する第１のガイド部材と、上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップより上記第３の方向下流側に配置され、上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップによって上記第１の折り畳み位置を先頭にして上記第３の方向に搬送されている用紙の他の部分を挟持拘束しつつ回転することで該用紙を上記第３の方向に搬送するとともに第３の方向とは逆の第４の方向に搬送する第４ローラ対と、上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第４ローラ対との間で搬送される用紙の一側で上記第３ローラに接触して設けられ、上記第３ローラを上記第３の方向に回転しつつ上記第４ローラ対を上記第４の方向に回転することで上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記および第４ローラ対との間で上記一側に挫屈する用紙を上記第３ローラとの間のニップに受け入れて折り畳む第５ローラと、上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第４ローラ対との間で搬送される用紙の他側に配置され、上記第３ローラを上記第３の方向に回転しつつ上記第４ローラ対を上記第４の方向に回転したとき、上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第４ローラ対との間にある用紙が上記他側に座屈することを防止する第２のガイド部材と、を備えている。
【００１９】
更に、本発明の用紙折り畳み方法によると、第１ローラ対を回転してその間に挟持拘束した用紙を第１の方向に搬送し、上記第１ローラ対より上記第１の方向下流側に設けられた第２ローラ対により、上記第１ローラ対によって搬送されている用紙の他の部分を挟持拘束して上記第１の方向に搬送し、予め設定した距離だけ搬送した後、上記第２ローラ対を上記第１の方向とは逆の第２の方向へ回転し、上記第１および第２ローラ対間で用紙がその第１面側に座屈するように当該用紙の第２面に沿って配置した第１のガイド部材で当該用紙の座屈を防止しつつ、上記第１および第２ローラ対間で上記第１面側に挫屈した部分を上記第１ローラ対の一方のローラとこのローラに接触した第３ローラとの間のニップに受け入れて折り畳みつつ、上記第１および第２の方向と略直交する第３の方向に該用紙をその折り畳み位置を先頭にして搬送し、上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップより上記第３の方向下流側に設けられた第４ローラ対により、上記第３ローラおよび一方のローラによって搬送されている用紙の他の部分を挟持拘束して上記第３の方向に搬送し、予め設定した距離だけ搬送した後、上記第４ローラ対を上記第３の方向とは逆の第４の方向へ回転し、上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第４ローラ対との間の用紙が上記第３ローラ側に挫屈するように上記第３ローラに接触した第５ローラと反対側に配置した第２のガイド部材で当該用紙の座屈を防止しつつ、上記第３ローラと上記一方のローラとの間のニップと上記第４ローラ対との間で座屈した部分を上記第３ローラと上記第５ローラとの間のニップに受け入れて折り畳むことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１には、この発明の実施の形態に係るＺ折り機構２１（用紙折り畳み機構）を搭載した電子写真方式のデジタル複写機の概略構成を示してある。
【００２２】
デジタル複写機は、その外殻をなす筐体１を有する。筐体１の上面には、透明なガラスからなる原稿台３が設けられ、その上に原稿供給部２が設けられている。原稿供給部２は、原稿台３上の所定位置に、複数枚の原稿を１枚ずつ送り込む。原稿台３の下方には、図中左右に移動するスキャナ４が設けられている。スキャナ４を介して原稿から読み取られたイメージデータは、筐体１の下端近くに配置された大容量のデータファイル装置５に蓄積される。
【００２３】
スキャナ４の下方には、用紙を収容する２つのカセット６ａ、６ｂが筐体１に対して脱着自在に設けられている。各カセット６ａ、６ｂには、用紙Ｐの有無を検知する透過型光センサ７ａ、７ｂ、および用紙Ｐを１枚ずつ分離して繰り出す繰り出しローラ８ａ、８ｂが設けられている。尚、本実施の形態では、下段のカセット６ａにＡ４サイズの用紙Ｐをセットし、上段のカセット６ｂにＡ３サイズの用紙Ｐをセットした。各カセット６ａ、６ｂから繰り出された用紙Ｐは、複数組のローラ対９を備えた搬送路１０を介して第１の画像形成部１１へ送り込まれる。
【００２４】
第１の画像形成部１１は、その略中央に感光体ドラム１２を備え、その周りに、レーザ光学系１３、チャージャ１４、現像器１５、転写チャージャ１５ａなどを備えている。データファイル装置５から適宜読み出されたイメージデータに基づいてレーザ光学系１３の露光走査により感光体ドラム１２上に潜像が形成され、この潜像が現像器１５から供給されるトナーにより現像され、転写チャージャ１５ａにより搬送路１０を介して送り込まれた用紙Ｐ上にトナー像が転写される。
【００２５】
トナー像が転写された用紙Ｐは、第１の画像形成部１１から送り出されて、第１の定着装置１６へ送り込まれる。ここで、ヒートローラ１６ａにより用紙Ｐが加熱および加圧され、トナー像が用紙Ｐ上に定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは、アクチュエータにより回動するゲート１７を通過される。
【００２６】
ゲート１７により切換えられる一方の搬送路上には、上述した第１の画像形成部１１と同じ構造の第２の画像形成部１９が逆さに設けられている。すなわち、第１の画像形成部１１で一方の面に画像形成した用紙Ｐの他方の面にも画像形成可能となっている。また、第２の画像形成部１９の下流側には、ヒートローラ２０ａを有する第２の定着装置２０が配設されている。
【００２７】
第２の定着装置２０の下流側の搬送路は、後述するＺ折り機構２１を通って、ゲート１７により切換えられる他方の搬送路に接続される。この合流した搬送路１８は、筐体１の上端近くに設けられた一対の排出ローラ２２ａまで延び、搬送路１８を介して搬送された用紙Ｐが排出ローラ２２ａを介して排紙トレイ２２に排出されるようになっている。
【００２８】
また、筐体１の底部近くには、所定の動作プログラムに従って上述したデジタル複写機の動作を制御する制御部ユニット２３、およびデジタル複写機に電力を供給するための電源ユニット２４が配設されている。尚、制御部ユニット２３は、本発明の制御部、第１制御部、および第２制御部として機能する。
【００２９】
図２には、Ｚ折り機構２１の概略構造を示してある。また、図３には、Ｚ折り機構２１の要部の構造を斜視図にして示してある。
【００３０】
Ｚ折り機構２１は、デジタル複写機のフロント側の筐体に沿って立設されたフロントパネル（図示せず）、デジタル複写機のリア側の筐体に沿って立設されたリアパネル３１ａ、および各パネルの下端をつないだ底板３１ｂを一体に有するベース部材３１を備え、このベース部材３１のフロントパネルとリアパネルの間を延びた複数本の送りローラ（後述する）を有する。各送りローラは、金属製の軸にゴム材料を被覆して形成されている。そして、これら複数本の送りローラをそれぞれ所定方向に回転制御することで、図中矢印Ｔ1方向から送り込まれた用紙ＰをＺ状に折り畳んで図中矢印Ｔ2方向に送り出すように機能する。
【００３１】
Ｚ折り機構２１に用紙Ｐが送り込まれる入口付近には、図中上下に転接した一対の送りローラ３２、３３が設けられている。送りローラ対３２、３３のニップより図中右側、すなわち用紙Ｐの搬送方向下流側には、ニップを通して図中右方向（第１の方向）に搬送される用紙Ｐの上面（第１面）および下面（第２面）をそれぞれガイドする一対のガイド板３４、３５が設けられ、これらガイド板３４、３５のさらに下流側には、図中上下に転接した一対の送りローラ３６、３７が設けられている。尚、送りローラ対３６、３７は、入口を介して受け入れた用紙Ｐをそのまま第１の方向に搬送する、本発明の第１ローラ対として機能する。
【００３２】
また、送りローラ対３６、３７のニップより第１の方向に沿ってさらに下流側、すなわち図中右側には、図中上下に転接された一対の送りローラ３８、３９が配設されている。この送りローラ対３８、３９のうち下方の送りローラ３８の回転軸にはギア３８ａが設けられ、可逆回転式のステッピングモータ４０の回転軸に設けられたギア４０ａと歯合している。つまり、この送りローラ対３８、３９は、ステッピングモータ４０の回転方向を制御することにより、第１の方向に回転するとともに第１の方向とは逆の第２の方向にも回転する、本発明の第２ローラ対として機能する。
【００３３】
尚、上述した送りローラ対３６、３７と送りローラ対３８、３９との間で搬送される用紙Ｐの下面側に近接して用紙Ｐの下面側への挫屈を防止するためのガイド板４１（ガイド部材、第１のガイド部材）が設けられている。また、送りローラ対３８、３９のニップより第１の方向に沿って下流側には、用紙Ｐの上面および下面をそれぞれガイドする一対のガイド板４２、４３が設けられている。さらに、送りローラ対３８、３９のニップ近傍、すなわちニップの直後には、その光軸を遮ることにより用紙Ｐの先端通過を検知するための透過型光センサ４４（センサ、第１センサ）（以下、単にセンサ４４と称する）が配設されている。
【００３４】
ガイド板４１の上方に僅かに離間した位置には、送りローラ３７の図中右側に転接した送りローラ４５が設けられている。この送りローラ４５は、本発明の第３ローラとして機能し、送りローラ対３６、３７と送りローラ対３８、３９との間で上面側に挫屈した用紙Ｐの挫屈部分を送りローラ３７（一方のローラ）との間のニップに受け入れて折り畳むとともに、折り畳んだ用紙Ｐを上記第１および第２の方向と直交する第３の方向、すなわち図中上方へ搬送するよう機能する。
【００３５】
尚、送りローラ３７は、送りローラ３６とともに本発明の第１ローラ対として機能するとともに、送りローラ４５との間でニップを形成するように兼用される。すなわち、このような構造を採用することにより、送りローラ対３６、３７のニップと送りローラ対３７、４５のニップとを最も近づけることができる。また、上述した送りローラ対３８、３９も、この送りローラ対３７、４５間のニップにできるだけ近い位置に配置することが望ましい。
【００３６】
つまり、送りローラ対３６、３７と送りローラ対３８、３９との間で挫屈した用紙Ｐの挫屈位置からできるだけ近い位置で用紙Ｐを挟持拘束することで、所望する挫屈位置からずれた他の位置で用紙Ｐが挫屈してしまう可能性を低く抑えることができ、用紙Ｐを所望する位置で正確に折り畳むことができる。
【００３７】
送りローラ対３７、４５間のニップより第３の方向に沿って下流側、すなわち図中上方には、本発明の第４ローラ対として機能する一対の送りローラ４６、４７が配設されている。尚、送りローラ対３７、４５のニップを通って図中上方に搬送される用紙Ｐは、その折り畳み位置（第１の折り畳み位置）を先頭にして搬送されて、送りローラ対４６、４７のニップへ送り込まれる。
【００３８】
送りローラ対４６、４７のうち図中左側の送りローラ４６の回転軸にはギア４６ａが設けられ、可逆回転式のステッピングモータ４８の回転軸に設けられたギア４８ａと歯合している。つまり、この送りローラ対４６、４７は、ステッピングモータ４８の回転方向を制御することにより、第３の方向に回転するとともに第３の方向とは逆の第４の方向にも回転する。
【００３９】
尚、上述した送りローラ対３７、４５と送りローラ対４６、４７との間で搬送される用紙Ｐの図中左側に沿って用紙Ｐの図中左方向への挫屈を防止するためのガイド板４９（第２のガイド部材）が設けられている。また、送りローラ対４６、４７のニップより第３の方向に沿って下流側には、用紙Ｐの図中左側および図中右側をそれぞれガイドする一対のガイド板５１、５２が設けられている。さらに、送りローラ対４６、４７のニップ近傍、すなわちニップの直後には、その光軸を遮ることにより用紙Ｐの先端通過を検知するための透過型光センサ５３（第２センサ）（以下、単にセンサ５３と称する）が配設されている。
【００４０】
また、ガイド板４９の図中右方に僅かに離間した位置には、送りローラ４５の図中上方に転接した送りローラ５０が設けられている。この送りローラ５０は、本発明の第５ローラとして機能し、送りローラ対３７、４５と送りローラ対４６、４７との間で図中右方向に挫屈した用紙Ｐの挫屈部分をニップに受け入れて折り畳むとともに、上記第３および第４の方向と直交する方向、すなわち図中右方向へ搬送するよう機能する。
【００４１】
尚、送りローラ４５は、本発明の第３ローラとして機能するとともに、送りローラ５０との間でニップを形成するように兼用される。すなわち、このような構造を採用することにより、送りローラ対３７、４５のニップと送りローラ対４５、５０のニップとを最も近づけることができる。また、上述した送りローラ対４６、４７も、この送りローラ対４５、５０のニップにできるだけ近い位置に配置することが望ましい。
【００４２】
つまり、送りローラ対３７、４５と送りローラ対４６、４７との間で挫屈した用紙Ｐの挫屈位置からできるだけ近い位置で用紙Ｐを挟持拘束することで、所望する挫屈位置からずれた他の位置で用紙Ｐが挫屈してしまう可能性を低く抑えることができ、用紙Ｐを所望する位置で正確に折り畳むことができる。
【００４３】
上述した送りローラ対４５、５０のニップより図中右側には、Ｚ状に２回折り畳んだ用紙Ｐを上下でガイドする一対のガイド板５４、５５が設けられ、さらに右側には、上下に転接した一対の送りローラ５６、５７が設けられ、またさらに右側には、用紙Ｐを上下でガイドする一対のガイド板５８、５９が設けられている。つまり、送りローラ対４５、５０のニップを通過したＺ折りされた用紙Ｐが、一対のガイド板５４、５５でガイドされて送りローラ対５６、５７のニップへ送り込まれ、さらに搬送されて一対のガイド板５８、５９によってガイドされてＺ折り機構２１の外側へ矢印Ｔ2方向へ送り出されるようになっている。
【００４４】
上述した複数の送りローラのうち４つの送りローラ３２、３６、４５、５６の回転軸には、それぞれ歯付ベルト６１を巻回したプーリ３２ａ、３６ａ、４５ａ、５６ａが同軸に設けられている。歯付ベルト６１は、この他に、図中矢印Ｆ方向に回転するステッピングモータ６０の回転軸に取付けられたプーリ６２、および歯付ベルト６１に所定の張力を付与するためのプーリ６３に巻き回されている。しかして、ステッピングモータ６０を矢印Ｆ方向に回転すると、歯付ベルト６１を巻回した複数のプーリを有する送りローラ３２、３６、４５、５６、およびこれら送りローラにそれぞれ転接した送りローラ３３、３７、５０、５７が、それぞれ図中矢印方向へ回転するようになっている。
【００４５】
また、上述した複数の送りローラのうち少なくとも３つの送りローラ３７、４５、５０は、図３に示すように、少なくとも用紙Ｐの全幅Ｗpを超える長さＷrの円筒形状に形成されている。つまり、送りローラ対３７、４５間のニップを通して用紙Ｐの挫屈部分を通過させる際に用紙Ｐを折り畳むとともに、送りローラ対４５、５０間のニップを通して用紙Ｐの挫屈部分を通過させる際に用紙Ｐを折り畳むため、これら３本の送りローラは用紙Ｐをその全長に亘って挟圧可能な形状を有する。これに対し、他の送りローラ、例えば送りローラ３６は、その回転軸に沿って複数に分割されたローラ部分を有する。
【００４６】
次に、上記構成のＺ折り機構２１による用紙Ｐの折り畳み動作について、図４の動作説明図および図５のタイミングチャートを参照して説明する。尚、本実施の形態のデジタル複写機では、Ａ４サイズの用紙とＡ３サイズの用紙を取り扱うため、Ａ３サイズの用紙がＺ折り機構２１に送り込まれてＺ状に折り畳まれ、Ａ４サイズに揃えられて排出されるようになっている。このように、サイズの異なる用紙をサイズを揃えて排出可能となるため、ステープルやパンチなどのフィニッシャでの後処理が容易となる。
【００４７】
折り畳み動作に先立ち、設定入力部７１（図５参照）を介して、オペレータにより、用紙Ｐの先端から第１の折り畳み位置までの長さ（第１の長さ）、および第１の折り畳み位置から第２の折り畳み位置までの長さ（第２の長さ）が設定入力される。この設定入力部７１は、上述したデジタル複写機の制御部ユニット２３に接続されている。
【００４８】
第１および第２の折り畳み位置が設定されると、図４（ａ）に示すように、３つ全てのステッピングモータ６０、４０、４８が正転されて、送りローラ３２、３６、３８、４５、４６が図中矢印方向に回転され、用紙ＰがＺ折り機構２１へ矢印Ｔ1方向に送り込まれる。このとき、特に、送りローラ３８が、用紙Ｐを図中右方向へ送るように第１の方向に回転される。
【００４９】
そして、用紙Ｐの搬送方向先端がセンサ４４によって検知された時点で、センサＯＦＦ信号が制御部ユニット２３に出力される。制御部ユニット２３では、この信号をトリガーとして、タイマ７２で所定クロックのカウントを開始し、所定時間（ｔ1）遅延後にステッピングモータ６０およびステッピングモータ４０に停止司令を出す。２つのステッピングモータ６０、４０は、この停止司令を受けたことをもって減速して停止する。このときのクロック数は、設定入力部７１を介して予め設定した第１の長さに応じて決定される第１の搬送距離に基づいて決定されるもので、図示しないメモリに書き換え可能に予め記録されており、このクロック数を書き換えて変更することで第１の折り畳み位置を容易に変更できる。
【００５０】
用紙Ｐが一定時間だけ短く停止された後、制御部ユニット２３からステッピングモータ６０に正転司令、ステッピングモータ４０に逆転司令が出され、ステッピングモータ６０、４０がそれぞれ加速されて所定方向に回転される。これにより、図４（ｂ）に示すように、送りローラ対３２、３３、および送りローラ対３６、３７が第１の方向（図中矢印Ｔ1方向）に回転されるとともに、送りローラ対３８、３９が第１の方向とは逆の第２の方向（図中矢印Ｔ2方向）に回転され、送りローラ対３６、３７のニップと送りローラ対３８、３９のニップとの間で用紙Ｐの中間部分がその上面側に向けて挫屈される。このとき、２つのニップ間で用紙Ｐの下面側に設けられたガイド板４１により、用紙Ｐがその下面側に挫屈することが防止され、送りローラ対３７、４５のニップに挫屈部分が導かれるようになっている。送りローラ対３７、４５のニップに導かれた用紙Ｐは、ニップを通過することにより折り畳まれ、その第１の折り畳み位置を先頭にしてさらに上方へ送り込まれる。
【００５１】
用紙Ｐが上方へ送り込まれると、センサ４４を一旦通過した用紙Ｐの先端が今度は逆方向（矢印Ｔ2方向）にセンサ４４を再び通過され、センサＯＮ信号が制御部ユニット２３に出力される。制御部ユニット２３は、この信号に基づいて所定のタイミングでステッピングモータ４０に停止／正転司令を出し、ステッピングモータ４０は、この停止司令を受けたことをもって減速して一旦停止した後、加速して正転する。
【００５２】
この後、用紙Ｐの第１の折り畳み位置がセンサ５３によって検知された時点で、センサＯＦＦ信号が制御部ユニット２３に出力される。制御部ユニット２３では、この信号をトリガーとして、タイマ７２で所定クロックのカウントを開始し、所定時間（ｔ2）遅延後にステッピングモータ６０およびステッピングモータ４８に停止司令を出す。２つのステッピングモータ６０、４８は、この停止司令を受けたことをもって減速して停止する（図４ｃ）。このときのクロック数は、設定入力部７１を介して予め設定した第２の長さに応じて決定される第２の搬送距離に基づいて決定されるもので、図示しないメモリに書き換え可能に予め記録されており、このクロック数を書き換えて変更することで第２の折り畳み位置を容易に変更できる。
【００５３】
図４（ｃ）に示すように、用紙Ｐが一定時間だけ短く停止された後、制御部ユニット２３からステッピングモータ６０に正転司令、ステッピングモータ４８に逆転司令が出され、ステッピングモータ６０、４８がそれぞれ加速されて所定方向に回転される。これにより、図４（ｄ）に示すように、送りローラ対３７、４５が第３の方向（図中矢印Ｔ3方向）に回転されるとともに、送りローラ対４６、４７が第３の方向とは逆の第４の方向（図中矢印Ｔ4方向）に回転され、送りローラ対３７、４５のニップと送りローラ対４６、４７のニップとの間で用紙Ｐの中間部分が図中右方に向けて挫屈される。このとき、２つのニップ間で用紙Ｐの図中左側に設けられたガイド板４９により、用紙Ｐが左側へ挫屈することが防止され、送りローラ対４５、５０のニップに挫屈部分が導かれるようになっている。送りローラ対４５、５０のニップに導かれた用紙Ｐは、ニップを通過することにより折り畳まれ、その第２の折り畳み位置を先頭にして今度は図中右方向へ送られる。
【００５４】
この後、センサ５３を第３の方向に一旦通過した用紙Ｐの第１の折り畳み位置が今度は逆方向、すなわち第４の方向にセンサ５３を再び通過され、センサＯＮ信号が制御部ユニット２３に出力される。制御部ユニット２３は、この信号に基づいて所定のタイミングでステッピングモータ４８に停止／正転司令を出し、ステッピングモータ４８は、この停止司令を受けたことをもって減速して一旦停止した後、加速して正転する。
【００５５】
尚、送りローラ対４５、５０のニップを介して図中右方向へ送られた用紙Ｐは、Ｚ状に折り畳まれた用紙Ｐ’（図４ｄ参照）として送りローラ対５６、５７のニップを介してＺ折り機構２１から矢印Ｔ2方向へ送り出される。
【００５６】
以上のように、本実施の形態のＺ折り機構２１によると、例えば図９および図１０を用いて説明した従来のＺ折り機構１００のように用紙Ｐの先端をストッパに衝突させることがないので、比較的サイズの大きな紙や比較的薄いこしの弱い紙などでも、ジャムを生じることなく確実に折り畳むことができる。また、先端をストッパに衝突させないので、騒音が発生しない。さらに、折り畳み位置を変更する場合、ストッパの位置を調整する必要がなく、用紙Ｐの搬送距離を変えるだけで容易に変更でき、オペレータの作業負担を大幅に低減できる。
【００５７】
また、本実施の形態によると、２組の送りローラ対を逆方向に回転させて２つのニップで挟持拘束された用紙Ｐの中間部分を挫屈させ、挫屈側の送りローラ対のニップに挫屈部分を受け入れて用紙Ｐを折り畳む構造とし、且つ、用紙Ｐを挟持拘束する２組の送りローラ対のニップを挫屈部分を受け入れる送りローラ対のニップにできるだけ近づけるようにした。このため、用紙Ｐを所望する折り畳み位置で確実に折り畳むことができる。
【００５８】
ところで、上述した実施の形態のＺ折り機構２１では、送り込まれた全ての用紙ＰをＺ状に折り畳むように構成されているため、本実施の形態のように２種類のサイズ（Ａ３、Ａ４）の用紙を取り扱うデジタル複写機に搭載した場合、不具合を生じる。つまり、第２の画像形成部１９を通過させて両面に画像形成したＡ４サイズの用紙をそのまま通過させることができない。
【００５９】
このため、デジタル複写機に実際に搭載されるＺ折り機構は、図６に示す構造とすることが望ましい。つまり、送りローラ対３８、３９の第１の方向下流側に設けられた一対のガイド板４２’、４３’の終端部を、送りローラ対５６、５７のニップに指向させて連結し、搬送パスを形成し、矢印Ｔ1方向に沿ってＺ折り機構２１に送り込まれたＡ４サイズの用紙Ｐをそのままガイド板４２’、４３’を介して矢印Ｔ2方向に送り出すようにした。これにより、送りローラ対３８、３９の回転方向およびタイミングを制御するだけで、Ｚ折り機構２１に送り込まれたＡ４サイズの用紙Ｐを折り畳まずにそのまま通過させることができる。
【００６０】
尚、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、上述した実施の形態では、３つのステッピングモータ６０、４０、４８を回転制御してＺ折り機構２１を動作させたが、ステッピングモータを１つにして駆動力の伝達経路をクラッチを用いて切換えるようにしても良い。ステッピングモータを１つにすることにより、機構を簡略化でき、製造コストを低減できる。
【００６１】
図７には、１つのステッピングモータ８１を含む駆動部の変形例を示してある。これによると、ステッピングモータ８１に直結された第１の回転軸８２には、２つのワンウェイクラッチ８４ｂ、８５ｂを介して、２つのギア８４ａ、８５ａがそれぞれ取付けられている。２つのワンウェイクラッチ８４ｂ、８５ｂのロック方向は、逆方向に設定されている。
【００６２】
第１の回転軸８２と平行に並設された第２の回転軸８３には、２つのワンウェイクラッチ８６ｂ、８７ｂを介して、２つのギア８６ａ、８７ａがそれぞれ取付けられている。ギア８６ａはギア８４ａに直接歯合し、ギア８７ａは中間ギア８８を介してギア８５ａに歯合している。また、２つのワンウェイクラッチ８６ｂ、８７ｂのロック方向も、逆方向に設定されている。
【００６３】
図８（ａ）に示すように、第１の回転軸８２を図中左方向から見て時計回り方向（ＣＷ）に回転すると、ワンウェイクラッチ８４ｂの作用によってギア８４ａがロックされ、ワンウェイクラッチ８５ｂの作用によってギア８５ａがＣＷ方向に回転される。この回転は、中間ギア８８を介してギア８７ａに伝達され、ワンウェイクラッチ８７ｂの作用によって第２の回転軸８３が反時計回り方向（ＣＣＷ）に回転される。このとき、ワンウェイクラッチ８６ｂの作用によってギア８６ａがロックされる。
【００６４】
一方、図８（ｂ）に示すように、第１の回転軸８２をＣＣＷ方向に回転すると、ワンウェイクラッチ８５ｂの作用によってギア８５ａがロックされ、ワンウェイクラッチ８４ｂの作用によってギア８４ａがＣＣＷ方向に回転される。この回転は、ギア８６ａに伝達され、ワンウェイクラッチ８６ｂの作用によって第２の回転軸８３がＣＣＷ方向に回転される。このとき、ワンウェイクラッチ８７ｂの作用によってギア８７ａがロックされる。
【００６５】
つまり、この構造を採用すると、ステッピングモータ８１の回転方向と同じ方向に第１の回転軸８２が常に回転するとともに、第２の回転軸８３がステッピングモータ８１の回転方向によらず常に一定の方向に回転することになる。しかも、第１および第２の回転軸８２、８３の角速度は同じになる。そして、第１の回転軸８２に送りローラ３８のプーリ３８ａおよび送りローラ４６のプーリ４６ａを接続し、第２の回転軸８３に歯付ベルト６１を接続する。これにより、ステッピングモータ８１の回転方向に依存して送りローラ対３８、３９、および送りローラ対４６、４７が同時に回転し、且つステッピングモータ８１の回転方向によらず歯付ベルト６１が常に同じ方向に走行することになる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の用紙折り畳み機構は、上記のような構成および作用を有しているので、動作時の騒音を殆ど無くすことができ、折り畳み位置を容易に変更でき、所望する位置で用紙を確実に折り畳みできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るＺ折り機構を搭載したデジタル複写機を示す概略図。
【図２】図１のデジタル複写機に搭載されたＺ折り機構を示す概略図。
【図３】図２のＺ折り機構の要部の構成を示す斜視図。
【図４】図２のＺ折り機構による動作を説明するための動作説明図。
【図５】図４とともにＺ折り機構による動作を説明するためのタイミングチャート。
【図６】図２のＺ折り機構の変形例を示す図。
【図７】ステッピングモータを１つにした場合の駆動部の構造を示す図。
【図８】図７の駆動部による動作を説明するための動作説明図。
【図９】従来のＺ折り機構を示す概略図。
【図１０】図９の従来のＺ折り機構による動作を説明するための動作説明図。
【符号の説明】
２１…Ｚ折り機構、２３…制御部ユニット、３６、３７、３８、３９、４５、４６、４７、５０…送りローラ、４０、４８、６０…ステッピングモータ、４１、４９…ガイド板、４４、５３…センサ、６１…歯付ベルト、７１…設定入力部、Ｐ…用紙。
【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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