(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されるシート材を交互に振り分けてループを形成し、このループを第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段により順にくわえ込んで交互に折り目を形成するシート材折り機において、前記ループのたるみ量を制御するために所定のタイミングで前記第１のシート材折り手段および前記第２のシート材折り手段の移動速度を増速させる制御手段を設けたことを特徴とするシート材折り機。
【請求項２】
シート材を所定の搬送速度で搬送させる搬送手段と、前記搬送手段から送り出されたシート材を交互に振り分ける振り分け手段と、振り分けられたシート材にループを形成させ、このループの部分を交互にくわえ込んで折り目を形成しながら前記シート材を移動させ、且つ正逆回転可能に設けた第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段とを有するシート材折り機において、前記ループに所定のたるみを形成するように前記ループが前記第１のシート材折り手段または第２のシート材折り手段にくわえ込まれる前までの間に前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段の移動速度を増速させる制御手段を設けたことを特徴とするシート材折り機。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段が正逆回転するときに生じる減速区間と加速区間とにおけるシート材の移動距離と、
前記減速区間と加速区間との間を前記所定の搬送速度で搬送したときのシート材の搬送距離との差がなくなるように、前記差に相当する分の前記第１のシート材の折り手段および第２のシート材折り手段の移動速度を増速させるように制御することを特徴とする請求項１または２記載のシート材折り機。
【請求項４】
前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段は、ステッピングモータによって駆動を受けていることを特徴とする請求項１乃至３記載のシート材折り機。
【請求項５】
前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段は、前記シート材の搬送方向に対向して直交する方向に離間して設けられ、それぞれ一対の折りローラよりなる第１の折りローラ対および第２の折りローラ対であることを特徴とする請求項１乃至４記載のシート材折り機。
【請求項６】
前記振り分け手段が前記搬送手段によって送り出されるシート材の送り出しの方向を変えるフラップであることを特徴とする請求項１乃至５記載のシート材折り機。
【請求項７】
シート材を画像形成装置の画像形成速度と同じ搬送速度で搬送させる第１の搬送速度と前記第１の搬送速度より速い第２の搬送速度とを選択可能に設けた搬送手段と、前記搬送手段からシート材を左右に振り分ける振り分け手段と、送り出されたシート材にループを形成し、このループの部分をくわえ込んで交互に折りたたむ正逆回転可能に設けられ且つ前記搬送手段の第１の搬送速度または前記第２の搬送速度とほぼ同じ速度に設定された
第１の移動速度または第２の移動速度で前記シート材を移動させる第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段と、
前記ループに必要以上のたるみが形成されないように前記ループの一部が前記第１のシート材折り手段または第２のシート材折り手段にくわえ込まれる前までに前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段の移動速度を前記第２の移動速度により更に増速させる制御手段とを有することを特徴とするシート材折り機。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段が正逆回転するときに生じる減速区間と加速区間とにおけるシート材の移動距離と、前記減速区間と加速区間との間を前記第１の移動速度または第２の移動速度で移動したときのシート材の移動距離との差がなくなるように、前記差に相当する分の前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段の前記第１または第２の移動速度を更に増速させるように制御することを特徴とする請求項７記載のシート材折り機。
【請求項９】
前記搬送手段は、更に前記シート材の有無を検知するセンサを有しており、前記シート材の後端を前記センサが検知したときに前記第１の搬送速度および前記第１の移動速度から前記第２の搬送速度および第２の移動速度に切り替え、次に搬送されるシート材の先端を前記センサが検知したときに前記第２の搬送速度から前記第１の搬送速度に切り替え、前記シート材が装置から折りたたまれて排出するまで前記第２の移動速度を維持させていることを特徴とする請求項８または請求項９のシート材折り機。
【請求項１０】
前記搬送手段は、更に少なくとも一つの一方向クラッチを有し、前記搬送手段が第１の搬送速度であり、前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段が第２の移動速度であっても前記シート材に負荷が加わらないように前記搬送手段内を搬送されることを特徴とする請求項７乃至９記載のシート材折り機。
【請求項１１】
前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段は、ステッピングモータによって駆動を受けていることを特徴とする請求項７乃至１０記載のシート材折り機。
【請求項１２】
前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段は、前記シート材の搬送方向に対向して直交する方向に離間して設けられ、それぞれ一対の折りローラよりなる第１の折りローラ対および第２の折りローラ対であることを特徴とする請求項７乃至１１記載のシート材折り機。
【請求項１３】
前記振り分け手段は、前記搬送手段によって送り出されるシート材の送り出し方向を変えるフラップであることを特徴とする請求項７乃至１２記載のシート材折り機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、プリンター等の画像形成装置から排出されたシート材を所望する幅で交互に折りたたむことができるシート材折り機に関し、特には、シート材折り手段が正逆回転するときのシート材の移動速度を制御することによりシート材の折りたたみの精度を向上させるとともに装置の小型化が可能なシート材折り機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シート材を所望するサイズに自動的に折りたたむことができる折り機が知られる。折り機は、プロッタ、インクジェット、サーマルなどのプリンタや複写機などの画像形成装置に連結あるいは装置内に組み込まれ、複写機、プリンタなどの画像形成部によって画像を形成した紙、フィルム、トレーシングペーパなどのシート材に折り目を設け、所定の幅となるようにジグザグに折りたたんで装置外部に排出するものである。
【０００３】
従来のシート材折り機の要部の一例を図６に示す。シート材折り機１は、シート材を搬送する搬送手段としての搬送ローラ２と、シート材を方向転換する振り分け手段としてのフラップ３と、正逆回転可能に設けられ、送り出されたシート材を交互に折り目を付けて折りたたむ第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５とを有する。第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５は、シート材を送り出す位置を中心に図で見て左右に挟んだ位置に位置し、シート材の搬送方向に直交する方向に延在している。第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５は、第１の折りローラ対１２と第２の折りローラ対１３とからなり、これらの一対の折りローラが適当な押圧力で押圧され且つ正逆回転可能に設けられ、一方の折りローラが駆動源からの駆動を受けて回転し、他方の折りローラを従動させている。
【０００４】
シート材折り機１は、搬送ローラ２によって送り出されるシート材を所定のタイミングで回動するフラップ３によって第１の折りローラ対１２または第２の折りローラ対１３に向かうように方向転換させる。送り出されたシート材はガイド部材２０上でループを形成し、ループの部分を第１の折りローラ対１２または第２の折りローラ対１３にくわえ込ませて折り目を付ける。折り目を付けたシート材を所定の距離移動させ、次の所望する場所に折り目を付けるようなタイミングで第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３を逆回転させ、更にフラップ３が方向転換してのシート材にループを形成させ、シート材のループの部分を第２の折りローラ対１３または第１の折りローラ対１２がくわえ込んで折りたたむ。シート材への折り目を所望する位置に付けるために、第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３の移動速度および正逆回転するタイミングを制御している。例えば駆動源にステッピングモータを用いた場合には駆動パルスを制御し、あるいはＤＣブラシレスモータを用いた場合には駆動時間を制御して第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３の移動速度および正逆回転させている。またこれに加えて、ガイド部材２０に設けたセンサ２１の検知信号に基づいてシート材の位置を認識して折りローラを正逆回転させるタイミングを上記した制御手段に送っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したシート材折り機において問題としているのは、第１の折りローラ対および第２の折りローラ対が正逆回転するときに生じるシート材の移動量と、シート材を第１の折りローラ対または第２の折りローラ対までに送り出す搬送手段による搬送量との差である。すなわち、第１の折りローラ対および第２の折りローラ対が一定速度で回転しているときのシート材の移動速度と、搬送手段のシート材の搬送速度とを等速とした場合、第１の折りローラ対および第２の折りローラ対の移動速度が一定速度から停止するまでの減速区間と、停止した第１の折りローラ対および第２の折りローラ対を駆動させ一定速度まで加速する加速区間のシート材の移動量は、減速区間と加速区間とに相当する区間を一定速度で搬送されるシート材の移動量より短くなってしまう。この移動量の差によってシート材に形成されるループの大きさは大きくなり必要以上のたわみが発生してしまう。このように所定の量以上のたわみを有するループは、シート材を折りたたむ回数が増えるに従って更に大きくなる。そして必要以上のたわみを有するループの部分は、第１の折りローラ対または第２の折りローラ対にくわえ込まれる位置を不正確させ、シート材の折り位置の精度を低下させ、所望する位置に折り目を形成することができなくなる。また、折りローラへの噛みつきが不安定となってしまい、折り目が斜めになったり、しわが発生してしまう。特に、長尺のシート材を対象とした場合、シート材の後半部分にいくに従ってループのたわみが増大して上記不具合が顕著に発生してしまう。
【０００６】
ループ状に形成されたシート材の形状は常時一定の形状であることが好ましいが、例えば、搬送手段の搬送速度より早い速度で第１の折りローラ対および第２の折りローラ対を駆動させた場合、折りたたまれた位置から次の折りローラが逆回転する前の付近の位置で折りローラ対の移動速度が搬送手段の搬送速度より速くなってしまい、所定の大きさいのシート材のループを形成することができなくなり、搬送手段に負荷が加わってしまう。
そして画像形成装置から出力されたシート材を続いて折り機に搬送して折りたたむためには、搬送手段の搬送速度と、画像形成速度とが一致していなければばらない。しかしながら、単に折りローラ対の移動速度を増加させただけでは、特に長尺のシート材を用いた場合、シート材が折られているときでもシート材の後半部分が画像形成装置の画像形成部に位置している場合もあり、上述した搬送手段への負荷が画像形成部にも及んでシート材が突っ張った状態となって画像不良を発生させてしまう。
【０００７】
画像形成装置から直接にシート材を折り機に送り込む場合、画像形成装置とシート材折り機との間隔をある程度開けて予めたるみを形成する手段を設けるか、あるいはシート材折り機内の搬送手段による搬送中のシート材に予め十分なたわみを形成する手段を設ける必要が生じる。このため、画像形成装置およびシート材折り機の設置スペースを広くしなければならず、また、たわみを形成するための装置などを付加しなければならず装置が複雑なものとなってしまう。
また、画像形成装置から連続して複数枚のシート材を排出する場合、従来のシート材折り機においてはシート材とシート材との間隔を短くすることができず、更に、画像形成装置とシート材折り機とをある程度の距離を離さなければならないという問題を有する。更にシート材折り機の折り速度を増速するには、画像形成装置とシート材折り機との配置関係を十分に取ることやシート材の搬送タイミングの設定を正確に行わなければならない等の幾つかの問題を含んでいる。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するため、搬送手段によって送り出されるシート材の搬送速度と、シート材を折りたたむシート材折り手段の移動速度とをほぼ同速度とし、且つ搬送手段に負荷を与えることなくシート材を折りたたむことができる折り機を提供することを課題とする。
更に連続して送り込まれるシート材を高速且つ安定した状態で折りたたむことができるシート材折り機を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、搬送されるシート材を交互に振り分けてループを形成し、このループを第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段により順にくわえ込んで交互に折り目を形成するシート材折り機において、前記ループのたるみ量を制御するために所定のタイミングで前記第１のシート材折り手段および前記第２のシート材折り手段の移動速度を増速させる制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、シート材を所定の搬送速度で搬送させる搬送手段と、前記搬送手段から送り出されたシート材を交互に振り分ける振り分け手段と、振り分けられたシート材にループを形成させ、このループの部分を交互にくわえ込んで折り目を形成しながらシート材を移動させ、且つ正逆回転可能に設けた第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段とを有するシート材折り機において、前記ループに必要以上のたるみが形成されないように前記ループが前記第１のシート材折り手段または第２のシート材折り手段にくわえ込まれる前までの間に前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段の移動速度を増速させる制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
更に、前記制御手段は、前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段が正逆回転するときに生じる減速区間と加速区間とにおけるシート材の移動距離と、前記減速区間と加速区間との間を前記所定の搬送速度で搬送したときのシート材の搬送距離との差がなくなるように、前記差に相当する分の前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段の移動速度を増速させるように制御することを特徴とする。
【００１２】
また更に、前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段は、ステッピングモータによって駆動を受けていることを特徴とし、前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段は、前記シート材の搬送方向に対向して直交する方向に離間して設けられ、それぞれ一対の折りローラよりなる第１の折りローラ対および第２の折りローラ対であることを特徴とし、前記振り分け手段が前記搬送手段によって送り出されるシート材の送り出しの方向を変えるフラップであることを特徴とする。
【００１３】
また、シート材を画像形成装置の画像形成速度と同じ搬送速度で搬送させる第１の搬送速度と前記第１の搬送速度より速い第２の搬送速度とを選択可能に設けた搬送手段と、前記搬送手段からシート材を左右に振り分ける振り分け手段と、送り出されたシート材にループを形成し、このループの部分をくわえ込んで交互に折りたたむ正逆回転可能に設けられ且つ前記搬送手段の第１の搬送速度または前記第２の搬送速度とほぼ同じ速度に設定された第１の移動速度または第２の移動速度で前記シート材を移動させる第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段と、前記ループに必要以上のたるみが形成されないように前記ループの一部が前記第１のシート材折り手段または第２のシート材折り手段にくわえ込まれる前までに前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段の移動速度を前記第２の移動速度より更に増速させる制御手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
更に、前記制御手段は、前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段が正逆回転するときに生じる減速区間と加速区間とにおけるシート材の移動距離と、前記減速区間と加速区間との間を前記第１の移動速度または第２の移動速度で移動したときのシート材の移動距離との差がなくなるように、前記差に相当する分の前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段の前記第１または第２の移動速度を更に増速させるように制御することを特徴とする。
【００１５】
また、前記搬送手段は、更に前記シート材の有無を検知するセンサを有しており、前記シート材の後端を前記センサが検知したときに前記第１の搬送速度および前記第１の移動速度から前記第２の搬送速度および第２の移動速度に切り替え、次に搬送されるシート材の先端を前記センサが検知したときに前記第２の搬送速度から前記第１の搬送速度に切り替え、前記シート材が装置から折りたたまれて排出するまで前記第２の移動速度を維持させていることを特徴とする。
【００１６】
更に、前記搬送手段は、更に少なくとも一つの一方向クラッチを有し、前記搬送手段が第１の搬送速度であり、前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段が第２の移動速度であっても前記シート材に負荷が加わらないように搬送されることを特徴とし、前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段は、ステッピングモータによって駆動を受けていることを特徴とする。
【００１７】
また更に、前記第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段は、前記シート材の搬送方向に対向して直交する方向に離間して設けられ、それぞれ一対の折りローラよりなる第１の折りローラ対および第２の折りローラ対であることを特徴とし、前記振り分け手段は、前記搬送手段によって送り出されるシート材の送り出し方向を変えるフラップであるを特徴とする。
【００１８】
このような構成により、シート材が所定の搬送速度で搬送手段により搬送され、このシート材の搬送速度に合うように、減速区間と加速区間における実際のシート材の搬送距離と、減速区間と加速区間における所定の搬送速度で搬送されるシート材の搬送距離との差がなくなるようにシート材折り手段としての折りローラ対の回転開始の位置から折り目が形成されるまでの前半部分を増速させる。送り出されるシート材のたるみを吸収するように折りローラ対が回転し、次に折りたたむ位置において常に所定のたわみを有するループを形成し、正確な位置での折り目が形成される。
【００１９】
また、画像形成装置などの他の装置からの搬送の伝達がなくなった場合に、シート材折り機の折り速度を増加させる。この場合も、減速区間と加速区間における実際のシート材の搬送距離と、減速区間と加速区間における所定の搬送速度で搬送されるシート材の搬送距離との差がなくなるように折りローラ対の回転開始の位置から折り目が形成されるまでの前半部分を増速させる。更に、画像形成装置の搬送手段の搬送力が伝達されている状態の次のシート材がシート材折り機に送られてきたときに、シート材折り機のシート材搬送手段の搬送速度を画像形成装置の搬送速度である元の速度に戻し、現在折りたたまれているシート材が折り機から排出されるまで折りローラ対の移動速度はそのまま増速した状態にさせておく。これによりシート材と次に排出されるシート材との間隔が短くても正確な場所にシート材の折り目が形成される。
【００２０】
そして第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段による移動速度がシート材の搬送手段による搬送速度より速い場合であっても搬送手段に設けた一方向クラッチによりシート材に負荷が加わらない。更に、搬送手段にシート材の有無を検知するセンサにより、画像形成装置の駆動力が伝達されているかいないかを検知して、シート材折り装置を標準モードの速度から更に速い速度の（倍速）モードに切り替える。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明のシート材折り機の一例を示す概略図である。
シート材折り機１は、シート材を搬送する搬送手段としての搬送ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、シート材の搬送方向を方向転換する振り分け手段としてのフラップ３と、送り出されたシート材を交互に折りたたむ第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５と、第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５の移動を制御する制御手段６とを有する。
【００２２】
搬送ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、駆動ローラ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄと従動ローラ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄとからなり、駆動ローラ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄまたは従動ローラ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄはそれぞれの回転軸５０に単一または複数箇所にわたって設けられており、それぞれの駆動ローラ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄと従動ローラ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄとが所定の押圧力で当接され、シート材を挟持して案内路９に沿って搬送している。駆動ローラ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、タイミングベルトやギアなどにより一つの駆動源からの駆動を受けて駆動しており、例えば画像形成装置から排出されるシート材を受けて引き続き搬送している。好ましくは、画像形成装置の画像形成速度すなわち、画像形成装置のシート材の搬送速度と同じ速度に設定されている。
【００２３】
フラップ３は、搬送ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによって送られてきたシート材の搬送方向を所定の角度で方向転換するもので、搬送ローラ２ｄのシート材の出口側に支点１０を中心に揺動可能に設けられている。
フラップ３は、合成樹脂製の板あるいは金属板などのシート材の幅より長い２枚の案内板１１よりなり、シート材の送り出しの方向性を安定させるために先端がすぼめられている。案内板１１が向かい合う内面側はシート材が引っかからないように滑らかな表面を有している。
【００２４】
フラップ３は、シート材にループ状に形成して所望する位置で折るために、第１のシート材折り手段４あるいは第２のシート材折り手段５によって折る方向に向かって揺動する。例えば、後述する折りローラの回転軸に設けたギアにトルクリミッターを介してフラップ３を支点１０を中心に揺動自在となるように連結されており、第１のシート材折り手段４または第２のシート材折り手段５の折りローラの回転方向に従って揺動させてシート材の搬送方向を方向転換している。
フラップ３は、ストッパーなどの規制部材によって所定の角度までの揺動に規制され、このときトルクリミッターが空転して折りローラの駆動をフラップ３に伝達されないようにしている。そして折りローラが逆回転することによりフラップ３が反対方向に揺動して、別の位置に設けた規制部材により規制される。
【００２５】
実施例において第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５は、フラップ３を挟むように図で見て左右に配置されており、シート材の搬送方向に直交する方向に延在している。第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５は、第１の折りローラ対１２と第２の折りローラ対１３とからなり、一対の折りローラ１４、１５（１６、１７）がシート材を挟み込んで折りたたむに適宜な押圧力（実施例においては各々１３ｋｇｆ＝１２８Ｎ）で押圧され且つステッピングモータなどの駆動源からの伝達により正逆回転可能に設けられている。また、第１の折りローラ対１２と第２の折りローラ対１３は、一方の折りローラ１４、１６が駆動源からの駆動を受けて回転し、他方の折りローラ１５、１７を従動させている。第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３は回転軸１８を有した金属筒の外表面にゴムなどの弾性体が設けられている。実施例においてはエチレンプロピレンゴム（EPDM）、テフロン(登録商標）ゴム、クロロプレンゴムなどの弾性体を用い、肉厚を好ましくは５mmとし、ループ状に形成されたシート材を挟み込んで折りたたみやすく、且つシート材に傷を付けないような弾性を有する。
【００２６】
第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５は、ステッピングモータ１９を駆動源としてギアまたはベルトなどにより連動するように設けられている。
制御手段６は、ステッピングモータ１９に駆動パルスを送って第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５のシート材の移動速度を制御している。制御手段から出力される駆動パルスは、シート材を所定の大きさに折るための設定値をオペレータが設定し、この設定値に基づいて予め折り目の位置や折り幅などの条件を記憶したメモリによってＣＰＵを含む制御手段６から出力され、例えば、いつ第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３を逆回転させるか、あるいは、シート材の移動速度を可変させてシート材の折りの形状や折り目の幅を制御している。
【００２７】
シート材折り機１は更に、第１の折りローラ対１２と第２の折りローラ対１３とによって移動するシート材をガイドするガイド部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、シート材の先端あるいは折りたたまれたシート材の端部をガイド部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ材上で検知するセンサ２１と、シート材の折りたたみの処理が終了した後に装置外部にシート材を排出する排出ローラ２２とが設けられている。
ガイド部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、板状の表面が平滑な面を有し、シート材を滑らせて案内している。
【００２８】
センサ２１は、ガイド部材２０ａに設けられており、通過するシート材よって遮られる光を検知するフォトセンサが好適に使用される。センサ２１は、移動しているシート材の端部を検知して、そこから設定された駆動パルス数をカウントして次の折りを形成するために第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３を逆回転させるようにステッピングモータ１９を制御する制御手段６に信号を送っている。あるいは、ガイド部材２０ａ上に揺動自在に突出するアクチュエータを設け、アクチュエータの移動によりフォトセンサへの光を遮るように設けた構成であっても良い。
【００２９】
排出ローラ２２は、駆動ローラ２３と従動ローラ２４よりなり、駆動ローラ２３は、折りローラ１５、１７を駆動するステッピングモータ１９に連結されており、第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３の移動速度と同じ搬送速度となるように設けられている。従動ローラ２４は、矢印Ｅ方向に移動可能に設けられ、常態においては従動ローラ２４の自重により駆動ローラ２３の表面に当接している。シート材の通過によってシート材が従動ローラ２４をシート材の厚みの分だけ押し上げてシート材に大きな負荷が加わらないようにシート材を傷付けることなく搬送している。
【００３０】
符号２５は、支点２６を中心に枢動する押さえ部材を示す。押さえ部材２５は、センサ２１の近傍に設けられており、略Ｌ字の金属板または合成樹脂板などの板状の部材であり、常態において自重によりガイド部材２０ａに押さえ部材２５の一部が接触している。そしてシート材の通過によりシート材が押さえ部材２５を押し上げて移動する。この押さえ部材２５によってシート材を厚み方向に広げることなく搬送することができ、シート材の先端がセンサ２１によって正確に検知される。
【００３１】
制御手段６について細述する。制御手段は６、駆動パルスのパルス数を制御してステッピングモータ１９の回転速度を可変するように制御するものであり、搬送ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによって所定の速度で搬送される移動量と、正逆回転によって速度変動する第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５によって移動するシート材の移動量とをトータル的に一致させることを目的とする。このため、ループ状に形成されたシート材に必要以上のたるみが形成されないように所定のたわみを有するループの部分が第１のシート材折り手段４または第２のシート材折り手段５に食い込まれる前までの間に第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５の移動速度を増速させるものである。
【００３２】
具体的には、図３に示すように、制御手段６は、第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５が正逆回転するときに生じる減速区間ｘと加速区間ｙとにおける実際のシート材の搬送距離と、減速区間ｘと加速区間ｙとを所定の搬送速度で搬送したときのシート材の搬送距離との差がなくなるように、この差に相当する分の第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５の搬送速度を増速させるように制御するものである。
【００３３】
所定の速度で搬送する場合の面積から減速区間の面積Ｘおよび加速区間の面積Ｙを引いた分に相当する面積Ｚを一定速度区間に加算している。特に、シート材の折り位置より前までに上記した面積Ｚを加えることが好ましい。シート材の折り位置までに第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３の正逆回転によるシート材の移動の遅れを取り戻すことによりシート材のループの形状を一定とすることでき正確な折り位置を確保することができる。シート材の折り位置までに第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３の正逆回転によるシート材の移動の遅れを解消できない場合、フラップ３から送り出されるシート材の量が多くなってシート材のループの形状が大きくなり、折り位置が安定せず、また、しわの発生や斜めに折られてしまうという問題が生じる。
【００３４】
面積Ｚが同一であれば増加する立ち上がりの傾きおよび時間に関しては、短い時間で速くステッピングモータを回転させても良いが、ステッピングモータ１９の規格によりある程度の回転速度以上では、トルクが足りなくなってしまったり、脱調してしまう問題を有するため、回転速度を適宜に設定すれば良い。
【００３５】
このような構成によりシート材折り機１の動作の説明をする。
先ずオペレータがシート材折り機１に設けられているコントロールパネル（図示なし）などに折りたいシート材の大きさを設定する。シート材折り機１は、例えば画像形成装置から所定の速度で排出されるシート材を受けて、画像形成装置の排出速度と同じ所定の搬送速度で搬送ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによって装置内部にシート材を導かれる。シート材は、矢印Ｃ方向に方向転換しているフラップ３に導かれ、更に矢印Ａ方向に回転している第１の折りローラ対１２によって挟持されガイド部材２０ａ、２０ｂ上を移動する。シート材の先端が押さえ部材２５を押し上げて通過し、更にセンサ２１を通過すると、シート材をセンサ２１の位置から折りたい長さとなる位置まで先に送る。この制御は、オペレータが設定した値に基づく駆動パルスのカウント数によりステッピングモータ１９を駆動させ第１の折りローラ対１２の移動量を決定している。
【００３６】
こうして、制御手段６は、所定の駆動パルスをカウントした後、ステッピングモータ１９の駆動が停止するまで第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３を減速させ、第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３が停止した後にステッピングモータ１９を逆回転させて第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３を加速させる。一方、第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３が矢印Ｂ方向に逆回転することにより連動してフラップ３が揺動して矢印Ｄ方向に方向転換する。
【００３７】
第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３により加速区間において、ステッピングモータ１９が、第１の折りローラ対１２および第２の折り折りローラ対１３の減速区間ｘと加速区間ｙにおけるシート材の移動距離のロスを回復させるため、制御手段６が駆動パルスを可変して所定速度までの加速区間ｘを過ぎても更に加速を続け、次いで一定の回転数を保持させ、更に搬送ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの所定の搬送速度となるまで第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３を減速するように制御する。この増速した分は図２に示す面積Ｚであり、移動距離のロスと同じ減速区間の面積Ｘと加速区間の面積Ｙとの加算した面積である。この間、搬送ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは所定の搬送速度でシート材を搬送しており、第２の折りローラ対１３によってシート材が折りたたまれる前までに、移動距離のロスを取り戻す。このため、シート材は、常時同じ形状をしたループを形成することができ、第２の折りローラ対１３により所望する位置で折りたたまれる。
【００３８】
次いで、折りたたまれたシート材は駆動パルスがオペレータが設定した値に基づくカウント数に達するまで送り出される。送り出すシート材の長さが長い場合は、シート材が排出ローラ２２の従動ローラ２４を矢印Ｅ方向に押し上げながらガイド部材ｃ上を移動する。所定の位置に達したことにより制御手段６がステッピングモータ１９を減速、停止させ、再度ステッピングモータ１９を逆回転させ、第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３を逆回転させる。第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３が矢印Ａ方向に逆回転することにより連動してフラップ３が揺動して矢印Ｃ方向転換する。
【００３９】
次いでステッピングモータ１９が、第１の折りローラ対１２および第２の折り折りローラ対１３の減速区間ｘと加速区間ｙにおけるシート材の移動距離のロスを回復させるため、制御手段６が駆動パルスを可変して所定速度までの加速区間を過ぎても更に加速を続け、次いで一定の回転数を保持させ、更に搬送ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの所定の搬送速度となるまで第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３を減速するように制御する。この増速した分は図２に示す面積Ｚ’であり、移動距離のロスと同じ減速区間の面積Ｘ’と加速区間の面積Ｙ’との加算した面積である。この間、搬送ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは所定の搬送速度でシート材を搬送しており、第１の折りローラ対１２によってシート材が折りたたまれる前までに、移動距離のロスを取り戻す。このため、シート材は、常時同じ形状をしたループを形成することができ、図５に示すように第１の折りローラ対１３により所望する位置で折りたたまれる。
こうしてシート材は上述した動作を繰り返してジグザグに折りたたまれた後に排出ローラ２２によって排出口２７から排出される。
【００４０】
第１の折りローラ対１２および第２の折りローラ対１３を用いることにより、ループ状のシート材をくわえ込むのに折りローラ１４（１６）と折りローラ１５（１７）のローラの径が小さい径であっても解放角度は、従動する折りローラ１５（１７）が従動する平板に置き換えた場合と比べ、広く取ることができるため、ローラ対の方がシート材をくわえ込みやすく装置を小型化することができる。
【００４１】
上述した実施例とは別に、更に画像形成装置から複数枚のシート材が連続して排出され、これらのシート材の間隔が短い場合であっても受けることができ、シート材折り機のシート材の移動速度を高速化することができる別の実施の形態について説明する。
【００４２】
画像形成装置から所定の間隔をもって連続して送り込まれるシート材を高速且つ安定した状態で折りこむことができる折り機を提供するために、シート材折り機に標準モードと倍速モードの機能を付加する。シート材折り機は標準モードと倍速モードとが切り替え可能に設けられている。標準モードとは、画像形成装置のシート材の画像形成速度と同じ速度でシート材を折りたたむ移動速度を示し、倍速モードとは、標準モードのシート材の搬送速度より速い速度でシート材を折りたたむ移動速度を示す。倍速モードは標準モードの２倍の速度とは限らず、３倍であっても良いが駆動源のモータの性能に依存する。
【００４３】
具体的には、上述したシート材折り機の構成に加え、図２に示すシート材を画像形成装置４０の画像形成速度と同じ搬送速度で搬送させる標準モードとしての第１の搬送速度と第１の搬送速度より速い倍速モードとしての第２の搬送速度とを選択可能に設けた搬送手段と、搬送手段から送り出されループ状に形成されたシート材をくわえ込んで交互に折りたたむ正逆回転可能に設けられ搬送手段の第１の搬送速度または第２の搬送速度とほぼ同じ速度に設定された第１の移動速度または第２の移動速度で前記シート材を移動させる第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段とを有する。
【００４４】
更に好ましくは、搬送手段にシート材の有無を検知するセンサ３０を有しており、シート材の後端をセンサ３０が検知したときに第１の搬送速度および第１の移動速度から第２の搬送速度および第２の移動速度に切り替え、次に搬送されるシート材の先端をセンサ３０が検知したときに第２の搬送速度から第１の搬送速度に切り替え、シート材が装置から折りたたまれて排出するまで第２の移動速度を維持させている。センサ３０は搬送ローラ２ａの搬送方向に対して上流側に設けられており、センサ２１と同様にシート材の通過によって遮られる光を検知するフォトセンサなどが好適に使用される。
【００４５】
また、搬送手段の搬送速度より速い速度でシート材が引っ張られてもシート材に負荷が加わらないように搬送手段に少なくとも一つの一方向クラッチを設ける。これにより搬送手段が第１の搬送速度であって第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段が第２の移動速度であってもシート材に負荷が加わらないで搬送される。一方向クラッチは実施例においては搬送ローラ２ｃ、２ｄに設けられており、搬送手段によってくわえ込んでいるシート材を第１の搬送速度より速い第２の移動速度でシート材を引っ張ったときに搬送ローラ２ｃ、２ｄに負荷が加わらないで案内路９を通過させることができる。
実施例においては搬送ローラ２ｃ、２ｄの駆動ローラ７ｃ、７ｄがタイミングベルトにより連結され一体的に駆動するように設けられ、駆動ローラ７ｃ側のみに駆動を伝達するベルトやギアが一方向クラッチを介して連結されている。
【００４６】
このような構成により、制御手段６が、ループ状に形成されたシート材に所定のたるみを有するループを形成したシート材が第１のシート材折り手段４または第２のシート材折り手段５にくわえ込まれる前までの間に第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５の移動速度を更に増速させる。
【００４７】
すなわち制御手段６は、第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５が正逆回転するときに生じる減速区間ｘと加速区間ｙとにおけるシート材の移動距離と、減速区間ｘと加速区間ｙとの間を第１の移動速度または第２の移動速度で移動したときのシート材の移動距離との差がなくなるように、その差に相当する分の第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５の第１または第２の移動速度を更に増速させるように制御する。
【００４８】
具体的には、画像形成装置４０による画像形成部の駆動や排紙ローラの駆動を受けているときは、図２に示す上述した制御を行っているが、画像形成装置などの外部の駆動を受けなくなってシート材折り機のみの駆動でシート材が移動する場合、すなわちシート材の後端がセンサを通過したことを検知して、この検知信号に基づいて標準モードから倍速モードに切り替える。
【００４９】
図４に示すように、倍速モードとなっても図３に示した標準モードの制御と同様に、制御手段６は、第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５が正逆回転するときに生じる減速区間ｘと加速区間ｙとにおける実際のシート材の搬送距離と、減速区間ｘと加速区間ｙとを所定の搬送速度で搬送したときのシート材の搬送距離との差がなくなるように、この差に相当する分の第１のシート材折り手段４および第２のシート材折り手段５の搬送速度を増速させるように制御するものである。
【００５０】
このような構成によりシート材折り機１の動作の説明をする。
先ずオペレータがシート材折り機１に設けられているコントロールパネル（図示なし）などに折りたいシート材の大きさを設定する。シート材折り機１は、例えば画像形成装置から所定の速度で排出口４１から排出されるシート材を受けて、画像形成装置の排出速度と同じ標準モードの搬送速度で搬送ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによって装置内部にシート材を導かれ、上述した実施例に示した動作によりシート材をジグザグに折りたたむ。
【００５１】
シート材の後端がセンサ３０を通過したことを検知して倍速モードで図４に示すように制御が行われる。
次のシート材が、シート材折り機１に案内され、センサ３０にシート材の先端を検知し、この検知信号に基づき、搬送手段の搬送速度を標準モードの第１の搬送速度に戻す。現在折りたたんでいるシート材は、このシート材が折りたたまれて排出するまで倍速モードである第２の移動速度で制御される。第２の移動速度で現在折りたたんでいるシート材の一部が搬送ローラ２ｃ、２ｄに位置していても一方向クラッチの作用により、負荷なくすり抜ける。
このような動作を繰り返して画像形成装置から連続して図５に示すように出力されるシート材を精度良く折りたたまれ排出ローラ２２によって排出口２７から排出される。
【００５２】
上述したいずれの実施例において、好ましくは、搬送ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは一定の搬送速度を維持するため、ＤＣモータが好適に用いられる。
また、折りローラ対を駆動する駆動源にステッピングモータを用いた例を示したが、ＤＣブラシレスモータであっても使用することができる。
更に、シート材折り手段として一対の折りローラ対を用いた例を示したが、従動折りローラをベルトで張架した場合であっても良く、平板状の一枚のガイド部材を折りローラ対に挟持して移動可能に設けた場合であっても良い。また、シート材の方向を変換する振り分け手段としてフラップを設けた例を示したが、フラップを設けないで行う場合であっても良い。フラップを設けないでシート材を振り分けるために搬送手段から送り出されるシート材に対してシート材折り手段を移動させた場合であっても良い。
また、実施例において、シート材の搬送手段による搬送速度とシート材を折りたたむシート材折り手段の移動速度とは、通常の状態において同じ速度で説明したが、大きな差がない場合であっても同じように制御することができる。
【００５３】
【発明の効果】
制御手段が駆動パルスを制御して第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段の移動速度を可変し、搬送手段によるシート材の単位時間当たりの搬送距離と、第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段との単位時間当たりの移動距離が同じになるように制御しているため、搬送手段と第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段との間でシート材の引っ張り合いやたわみを形成することがなく、シート材の所望する位置に折りを正確且つ損傷させることなく形成することができる。
また、上述した構成にフラップを設けることにより更にシート材のループを常時一定の大きさに形成することができ、安定したシート材の折りを行うことができる。
【００５４】
制御手段を第１の搬送速度から第２の搬送速度に切り替えても第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段の移動速度を可変し、搬送手段によるシート材の単位時間当たりの搬送距離と第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段との単位時間当たりの移動距離が同じになるように制御しているため、連続するシート材の画像形成装置などの外部からの搬送においても搬送手段と第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段との間でシート材の引っ張り合いや所定のたわみ量以上のループを形成することがなく、シート材の所望する位置に折りを正確且つ損傷させることなく形成することができ、連続するシート材の間隔を小さくすることができる。
【００５５】
また、搬送手段の搬送路上にシート材の先端および／またはシート材の後端を検知するセンサを設けることにより、画像形成装置などの外部装置とシート材折り機の装置間の配置を短くすることができる。
【００５６】
更に、搬送手段の一部に一方向クラッチを設けたことにより、第１のシート材折り手段および第２のシート材折り手段によってシート材が折りたたまれているときにシート材の移動速度が標準モードから倍速モードに切り替わっても、搬送手段の搬送路上に残留しているシート材にはなんら影響を受けることなく、シート材の折りを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるシート材折り機の一例を示す概略図。
【図２】  本発明によるシート材折り機と画像形成装置を連結した一例を示す概略図。
【図３】  シート材折り手段の移動速度と時間の関係を示す図。
【図４】  シート材折り手段の倍速モードにおける移動速度と時間の関係を示す図。
【図５】  本発明によるシート材折り機のシート材の状態を示す拡大概略図。
【図６】  従来のシート材折り機のシート材の状態を示す拡大概略図。
【符号の説明】
１  折り機
２ａ、ｂ、ｃ、ｄ  搬送ローラ
３  フラップ
４  第１のシート材折り手段
５  第２のシート材折り手段
６  制御手段
１２  第１の折りローラ対
１３  第２の折りローラ対
１９  ステッピングモータ
２０ａ、ｂ、ｃ  ガイド部材
２１  センサ
３０  センサ
【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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