折纸装置、使用该折纸装置的图像形成装置及其折纸方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910006242.0

申请日:

2009.02.06

公开号:

CN101503157A

公开日:

2009.08.12

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B65H 37/04申请公布日:20090812|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

B65H37/04; B65H37/06; B65H45/12; G03G15/00

主分类号:

B65H37/04

申请人:

株式会社东芝; 东芝泰格有限公司

发明人:

井口健; 川口贵弘

地址:

日本东京

优先权:

2008.2.8 US 61/027,138; 2008.2.13 US 61/028,444

专利代理机构:

北京康信知识产权代理有限责任公司

代理人:

余 刚;吴孟秋

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内容摘要

本发明提供了一种折纸装置、使用该折纸装置的图像形成装置及其折纸方法。其中,折纸装置包括:中间装订单元,用于装订纸摞的中央部;中折单元,将所述中央部折叠,形成折痕;承载台,用于承载从所述中折单元输送来的所述纸摞;夹持板,构成为可以被平行按向所述承载台且可以与所述承载台分离,用于夹持承载在所述承载台上的所述纸摞;以及第一辊以及第二辊,用于一边夹持并按压被所述夹持板夹持的所述纸摞的折痕,一边沿着所述折痕的方向移动,强化所述折痕,其中,在所述夹持板的面向所述承载台的面上设置有弹性部件。

权利要求书

1.  一种折纸装置,其特征在于,包括:
中间装订单元,用于装订纸摞的中央部;
中折单元,将所述中央部折叠,形成折痕;
承载台,用于承载从所述中折单元输送来的所述纸摞;
夹持板,构成为可被平行按向所述承载台且平行地与所述承载台分离,用于夹持承载在所述承载台上的所述纸摞;以及
第一辊以及第二辊,用于夹持并按压被所述夹持板夹持的所述纸摞的折痕,同时,沿着所述折痕的方向移动,并强化所述折痕,
其中,在所述夹持板的与所述承载台相对的面上设置有弹性部件。

2.
  根据权利要求1所述的折纸装置,其特征在于,
所述弹性部件为板状的弹性体,所述板状的弹性体粘贴在所述夹持板的与所述承载台相对的面上。

3.
  根据权利要求2所述的折纸装置,其特征在于,
所述弹性体为垫部件。

4.
  根据权利要求2所述的折纸装置,其特征在于,
所述弹性体为橡胶部件。

5.
  根据权利要求1所述的折纸装置,其特征在于,
在所述承载台的与所述夹持板相对的面上设置有第二弹性部件,所述第二弹性部件面对所述弹性部件,并且不突出于所述承载台的表面,
所述第二弹性部件的摩擦系数低于所述弹性部件的摩擦系数。

6.
  根据权利要求1所述的折纸装置,其特征在于,
在所述承载台上设置有用于检测所述纸摞的承载和非承载的可动杆,
在所述夹持板的中央设置有用于避免所述可动杆的干涉的切口,
所述弹性部件隔着所述切口被分离。

7.
  根据权利要求1所述的折纸装置,其特征在于,
还包括驱动部,使所述第一辊以及第二辊从待机位置沿着所述折痕的方向移动,同时在所述第一辊以及第二辊位于所述待机位置时,使所述夹持板与所述承载台分离,当使所述第一辊以及第二辊从所述待机位置沿着所述折痕的方向移动时,向所述承载台按压所述夹持板,其中,所述待机位置为离开所述纸摞的端部的位置。

8.
  一种图像形成装置,其特征在于,包括:
读取部,用于读取原稿并生成图像数据;
图像形成部,将所述图像数据印刷到纸张上;
中间装订单元,用于装订纸摞的中央部;
中折单元,将所述中央部折叠,并形成折痕;
承载台,用于承载从所述中折单元输送来的所述纸摞;
夹持板,构成为可被平行按向所述承载台且平行地与所述承载台分离,用于夹持承载在所述承载台上的所述纸摞;以及
第一辊以及第二辊,用于夹持并按压被所述夹持板夹持的所述纸摞的折痕,同时沿着所述折痕的方向移动,强化所述折痕,
其中,在所述夹持板的与所述承载台相对的面上设置有弹性部件。

9.
  根据权利要求8所述的图像形成装置,其特征在于,
所述弹性部件为板状的弹性体,所述板状的弹性体粘贴在所述夹持板的与所述承载台相对的面上。

10.
  根据权利要求9所述的图像形成装置,其特征在于,
所述弹性体为垫部件。

11.
  根据权利要求9所述的图像形成装置,其特征在于,
所述弹性体为橡胶部件。

12.
  根据权利要求8所述的图像形成装置,其特征在于,
在所述承载台上设置有用于检测所述纸摞的承载和非承载的可动杆,
在所述夹持板的中央设置有用于避免所述可动杆的干涉的切口,
所述弹性部件隔着所述切口被分离。

13.
  根据权利要求8所述的图像形成装置,其特征在于,
还包括驱动部,使所述第一辊以及第二辊从待机位置沿着所述折痕的方向移动,同时在所述第一辊以及第二辊位于所述待机位置时,使所述夹持板与述承载台分离,当使所述第一辊以及第二辊从待机位置沿着所述折痕的方向移动时,向所述承载台按压所述夹持板,其中,所述待机位置为离开所述纸摞的端部的位置。

14.
  一种折纸方法,其特征在于,
装订纸摞的中央部;
将所述中央部折叠,并形成折痕;
将从所述中折单元输送来的所述纸摞承载在承载台上;
将在与所述承载台相对的面上设置有弹性部件的夹持板平行地按向所述承载台,并夹持承载在所述承载台上的所述纸摞;以及
通过第一辊以及第二辊夹持并按压被所述夹持板夹持的所述纸摞的折痕,同时,将所述第一辊以及第二辊沿着所述折痕的方向移动,强化所述折痕。

15.
  根据权利要求14所述的折纸方法,其特征在于,
在进行动作检查的初始动作时,将所述夹持板直接按压到所述承载台上,在进行折痕强化时,隔着所述纸摞将所述夹持板按压到所述承载台上。

16.
  根据权利要求14所述的折纸方法,其特征在于,
所述弹性部件为板状的弹性体,所述板状的弹性体粘贴在所述夹持板的面向所述承载台的面上。

17.
  根据权利要求16所述的折纸方法,其特征在于,
所述弹性体为垫部件。

18.
  根据权利要求16所述的折纸方法,其特征在于,
所述弹性体为橡胶部件。

19.
  根据权利要求14所述的折纸方法,其特征在于,
在所述承载台上设置有用于检测所述纸摞的承载和非承载的可动杆,
在所述夹持板的中央设置有用于避免所述可动杆的干涉的切口,
所述弹性部件隔着所述切口被分离。

20.
  根据权利要求14所述的折纸方法,其特征在于,
使所述第一辊以及第二辊从待机位置沿着所述折痕的方向移动,在所述第一辊以及第二辊位于所述待机位置时,使所述夹持板与所述承载台分离,当使所述第一辊以及第二辊从待机位置沿着所述折痕的方向移动时,向所述承载台按压所述夹持板,其中,所述待机位置为离开所述纸摞的端部的位置。

说明书

折纸装置、使用该折纸装置的图像形成装置及其折纸方法
相关申请的交叉参考
本发明基于并请求2008年02月08日提出的美国临时申请61/027,138和2008年02月13日提交的美国临时申请61/028,444的优先权的利益,其全部内容结合于此,作为参考。
技术领域
本发明涉及一种折纸装置、使用该折纸装置的图像形成装置以及折纸方法,特别涉及对印刷后的纸张进行装订处理、折叠处理的折纸装置、使用该折纸装置的图像形成装置以及折纸方法。
背景技术
在现有技术中已知有纸张后处理装置,该纸张后处理装置被设置于复印机、打印机和复合机(MFP(Multi-Functional Peripheral:多功能外部设备))等的图像形成装置的下游侧,对印刷后的纸张进行打孔处理或装订处理等的后处理。
近来,这样的折纸装置的功能变得多样化,提出了下述的折纸装置(纸张后处理装置),其除了具有打孔处理和装订处理的功能外,还具有将纸张的一部分进行折叠的折叠处理功能或用订书钉将纸张的中央部装订后在中央部将纸张折叠的中间装订折叠处理功能。(参考JP-A 2004-106991、US JP-A 2003-182928等)。
在具有中间装订折叠处理功能的折纸装置中,还能够将印刷后的多张纸张制成册子(制作成册)。
在现有技术中提出的中间装订中折处理中,将纸张的中央部用订书钉等装订之后,用被称作中折辊的一对辊对装订部施加折痕并进行折叠处理。这时,将被称作折页刀的板状部件抵到纸摞的装订部,并压入到上述一对中折辊的咬送部,对纸摞施加折痕。
但是,由于纸摞的折叠部被中折辊的咬送部加压的时间短,而且由于折叠部的整体被中折辊的咬送部同时加压,所以压力分散到折痕的整体上。因此,通过中折辊而形成的折痕成为压力施加不充分的折痕。特别是在纸张的张数较多的情况下,或在纸摞中包含有较厚的纸张的情况下,多数都是形成不完整的折痕。
为了应对该问题,在JP-A 2004-106991和JP-A 2003-182928中公开了下述的技术,即、另外设置了被称作增折辊(reinforce roller增强辊)的辊,用该增折辊来强化由中折辊形成的折痕。
在JP-A 2004-106991和JP-A 2003-182928所公开的技术中,使从中折辊推出的纸摞暂时停留在导向板上,使增折辊一边从纸摞的折痕的上方施加压力,一边沿着折痕移动。通过在导向板与增折辊之间产生的压力,夹持在导向板和增折辊之间的折痕被强化。
另外,在JP-A 2003-182928中还公开了可以根据处理张数来改变增折辊的移动速度的技术。
但是,在JP-A 2004-106991和JP-A 2003-182928所公开的技术中,由于在增折辊和平面状的导向板之间对折痕施加压力,所以增折辊的按压力通过平面状的导向板而扩散,用于强化折痕的压力没有被有效地施加在折痕上是预料之中的。
对于此问题,想到了如下所述的方法:将折痕夹入一对增折辊的咬送部中,一边对咬送部施加压力一边使一对增折辊沿着折痕移动,从而强化折痕。在该方法中,由于能够将一对增折辊相互按压的力集中到咬送部的一点上,所以在咬送部产生很强的压力,能够更有效地强化折痕。
具体来讲,使成对的增折辊中的一个增折辊(第一辊)形成为在位置固定状态下能够在纸摞的厚度方向上自由旋转的结构。另一方面,将成对的增折辊中的另一个增折辊(第二辊)形成为与第一辊同样地能够自由旋转的、并且能够一边通过弹簧等的弹性部件在纸摞的厚度方向上施加作用力一边在厚度方向上移动的结构。
通过在第一辊和第二辊上施加强的作用力,能够得到明显、且不会复原的良好的折痕。
但是,由于施加到第一辊和第二辊上的作用力很强,所以,特别是在不存在纸摞的区域内第一辊和第二辊抵接时,或者是在不存在初始动作时等的纸摞的状态下第一辊和第二辊抵接时,会发生不能够忽视的碰撞音。
发明内容
鉴于上述情况,本发明的目的在于:提供一种在进行中间装订中折处理的折纸装置中,能够缓和上述那样的碰撞音并且能够良好地强化折痕的折纸装置、使用该折纸装置的图像形成装置以及折纸方法。
为了实现上述目的,本发明的一个方面所涉及的折纸装置包括:中间装订单元,用于装订纸摞的中央部;中折单元,将所述中央部折叠,并形成折痕;承载台,用于承载从所述中折单元输送来的所述纸摞;夹持板,构成为可以被平行按(press)向所述承载台且可以平行地与所述承载台分离,用于夹持承载在所述承载台上的所述纸摞;以及第一辊以及第二辊,用于一边夹持并按压被所述夹持板夹持的所述纸摞的折痕,一边沿着所述折痕的方向移动,强化所述折痕,其中,在所述夹持板的面向所述承载台的面上,设置有弹性部件。
另外,本发明另一方面所涉及的图像形成装置包括:读取部,用于读取原稿并生成图像数据;图像形成部,将所述图像数据印刷到纸张上;中间装订单元,用于装订纸摞的中央部;中折单元,将所述中央部折叠,并形成折痕;承载台,用于承载从所述中折单元输送来的所述纸摞;夹持板,构成为可以被平行按向所述承载台且可以平行地与所述承载台分离,用于夹持承载在所述承载台上的所述纸摞;以及第一辊以及第二辊,用于一边夹持并按压被所述夹持板夹持的所述纸摞的折痕,一边沿着所述折痕的方向移动,强化所述折痕,其中,在所述夹持板的面向所述承载台的面上,设置有弹性部件。
再者,本发明另一方面所涉及的折纸方法包括:装订纸摞的中央部;将所述中央部折叠,并形成折痕;将从所述中折单元输送来的所述纸摞承载在承载台上;将在与所述承载台相对的面上设置有弹性部件的夹持板平行按向所述承载台,并夹持承载在所述承载台上的所述纸摞;以及一边用第一辊以及第二辊夹持并按压被所述夹持板夹持的所述纸摞的折痕,一边将第一辊以及第二辊沿着所述折痕的方向移动,强化所述折痕。
附图说明
图1是表示图像形成装置的外观例的立体图;
图2是表示图像形成装置的构成例的截面图;
图3是表示折纸装置的构成例的截面图;
图4是折纸装置的一部分的放大截面图;
图5A、图5B是表示横向对齐单元的构成例的正面图和平面图;
图6A、图6B是横向对齐板的控制位置的说明图;
图7是表示堆积托盘和堆积爪的位置关系的立体图;
图8是表示堆积器的构成例的立体图;
图9是表示中折单元的构成例的立体图;
图10是表示中折单元的驱动机构的构成例的第一图;
图11是表示中折单元的驱动机构的构成例的第一图;
图12是表示中折单元的驱动力传送路径的第一图;
图13是表示中折单元的驱动力传送路径的第二图;
图14是表示增折单元的整体结构的立体外观图;
图15A、图15B是主要说明支承部的结构的模式截面图;
图16是表示辊单元的结构例的立体外观图;
图17是从纸摞的输送目的地观察的中折单元的图;
图18是说明辊单元的有效驱动范围的图;
图19是说明上辊的上下驱动的机制的第一图;
图20是说明上辊的上下驱动的机制的第二图;
图21是表示输送托盘的上下驱动中所使用的驱动结构的第一图;
图22是表示输送托盘的上下驱动中所使用的驱动结构的第二图;
图23A~图23D是输送托盘的上下驱动结构的动作的模式说明图;
图24是表示辊单元的周边构成部件的位置关系的图;
图25是表示设置在夹持板上的弹性部件的第一图;
图26是表示设置在夹持板上的弹性部件的第二图;
图27A~图27C是设置在夹持板上的切口的说明图;
图28是表示在堆积托盘中装载收容纸张的动作顺序的一个例子的流程图;
图29是表示与图28的动作顺序相关联的各个单元的ON/OFF状态的定时图;
图30是表示中间装订处理以及中折处理的动作顺序的一个例子的流程图;
图31是表示与图30的动作顺序相关联的各个单元的ON/OFF状态的定时图;
图32是表示折叠电机的驱动控制的细节的图;
图33是表示增折处理的动作顺序的一个例子的流程图;
图34是表示与图33的动作顺序相关联的各个单元的开关状态的定时图;
图35是表示通常动作时的辊单元的速度控制的图;
图36A、图36B是表示在不存在纸摞的状态下的辊单元的速度控制的第一例的图;
图37A、图37B是表示在不存在纸摞的状态下的辊单元的速度控制的第二例的图;
图38A、图38B是表示在不存在纸摞的状态下的辊单元的速度控制的第三例的图;
图39A、图39B是表示在纸摞的尺寸为大尺寸时的辊单元的速度控制的图;
图40A、图40B是表示在纸摞的尺寸为中尺寸时的辊单元的速度控制的图;以及
图41A、图41B是表示在纸摞的尺寸为小尺寸时的辊单元的速度控制的图。
具体实施方式
参照附图对折纸装置、图像形成装置以及折纸方法的实施方式进行说明。
(1)图像形成装置以及折纸装置的结构
图1为本实施方式所涉及的图像形成装置10的基本结构例的外观立体图。图像形成装置10包括:读取原稿的读取部11、以电子照相方式将所读取的原稿的图像数据印刷在纸张上的图像形成部12、以及对印刷后的纸张进行分类处理、打孔处理、折叠处理和中间装订处理等后处理的折纸装置20等。另外,图像形成部12包括用于用户进行各种操作的操作部9。
图2为示出图像形成装置10的部件结构例的截面图。
图像形成装置10的图像形成部12在其中央部具有感光鼓1,在感光鼓1的周围分别配置有带电单元2、曝光单元3、显影单元4、转印单元5A、除电单元5B、分离爪5C以及清洁单元6。另外,在除电单元5B的下游侧设置有定影单元8。通过这些各个单元,大致按照下面的顺序进行图像形成处理。
首先,带电单元2使感光鼓1的表面均匀带电。另一方面,在读取部11中读取的原稿被转换成图像数据,并输入到曝光单元3中。曝光单元3将与图像数据的电平相适应的激光束照射到感光鼓1上,在感光鼓1上形成静电潜像。该静电潜像通过从显影单元4供给的色调剂被显影,并在感光鼓1上形成色调剂图像。
收容在纸张收容部7中的纸张通过几个输送辊被输送到转印位置(感光鼓1和转印单元5A之间的间隙)。在转印位置,通过转印单元5A将色调剂图像从感光鼓1转印到纸张上。除电单元5B除去转印有色调剂图像的纸张表面的电荷。分离爪5C将纸张从感光鼓1分离。之后,纸张通过中间输送部7B被输送,通过定影单元8被加热、加压,从而色调剂图像被定影在纸张上。结束了定影处理的纸张从排出部7C排出,并输出到纸张后处理装置20。
配置在分离爪5C下游的清洁单元6将残留在感光鼓1的表面的显影剂除去,并准备接下来的图像形成。
在进行双面印刷的情况下,使表面定影有色调剂图像的纸张通过输送路径切换板7D而从通常的排出路径分岔,在翻转输送部7E被转向并翻转正反面。对被翻转了的纸张,对其背面进行与单面印刷同样的印刷处理,并从排出部7C排出到纸张后处理装置20。
纸张后处理装置20除了具有将纸张分类的分类部之外,还具有折纸装置30和纸摞承载部41。
折纸装置30进行下列处理:用订书钉将从图像形成部12排出的印刷完毕的多张纸张的中央部进行装订,之后,进行中折并制作册子(中间装订处理)。
在折纸装置30中经过中间装订处理的册子被输出至纸摞承载部41,制作成册的册子最终被承载于此。
图3为示出折纸装置30的部件结构例的截面图。另外,图4为折纸装置的一部分的放大截面图。
在折纸装置30中,从图像形成部12的排出口7C排出的纸张被一对入口辊31接收并被输送到中间辊对32。中间辊对32进一步地将该纸张输送至出口辊对33。出口辊对33将该纸张送出至具有倾斜承载面的堆积托盘34。纸张的顶端朝向堆积托盘34的倾斜上方。
如图4所示,在出口辊对33的前面设置有辅助辊302。
折纸装置30包括输送电机301(参照图3),输送电机301通过未图示的同步带驱动出口辊对33和辅助辊302以使其同步。
在将纸张输出至堆积托盘34时,辅助辊302位于虚线所示的位置,以不妨碍纸张的输送。
在纸张的输送路径中设置有放出传感器303,用于检测通过输送路径的纸张的前端和后端的通过。一旦放出传感器303检测到纸张的后端的通过,判断为从这一定时开始经过规定的时间后纸张被完全地送出到了堆积托盘34,并将辅助辊302的位置以支点P为中心向箭头A的方向移动。通过该移动,辅助辊302抵接到被送出至堆积托盘34的纸张上。
辅助辊302通过输送电机301向箭头C的方向旋转,使堆积托盘34上的纸张向下方移动。辅助辊302的表面被海棉等覆盖,能够使纸张向下方移动而不损伤纸张。
在堆积托盘34的下方,包括堆积爪211的堆积器(stacker)35正在待机,用于接住从堆积托盘34的倾斜上方被辅助辊302下压的纸张的下端。
在将后续的纸张送出至堆积托盘34的时候,辅助辊302向箭头B的方向返回。辅助辊302沿箭头A以及箭头B的往复运动是通过螺线管(solenoid)304的拉力和未图示的弹簧线圈的还原力进行的。
这样,纸张被依次积累在堆积器35中。这时,通过辅助辊302的下压,也依次进行纸张的纵向对齐。如果纸张的张数达到由操作部9指示的张数,则通过横向对齐单元40进行横向对齐。
在堆积托盘34的大致中部上配置有订书机(中间装订单元)36。在堆积托盘34接收纸张的时候,堆积托盘34的位置从图4的待机位置S1上升到纸张接收位置S2。调整纸张接收位置S2,以使纸摞的应该被装订的位置(纸摞的上下方向上的中央部)成为面对订书机36的位置。
如果通过订书机36对纸摞进行了中间装订,接着堆积器35就会下降(图4的折叠位置S3),直到纸摞的应该被施加折痕的位置(纸摞的上下方向上的中央,订书钉被订入的位置)到达中折刀37的前面。
当应被施加折痕的位置到达中折刀37的前面时,中折刀37的前端37a压入纸摞被折叠后应该成为里面的一面。
在中折刀37的行进方向的前面,设置有折辊对38。通过中折刀37压入的纸摞被卷入到折辊对38的咬送部,在纸摞的中央部形成折痕。中折刀37和折辊对38构成了中折单元。
通过折辊对38形成有折痕的纸摞被进一步地输送到设置于其下游侧的增折单元(fold reinforcing unit折叠强化单元等)50。被输送到增折单元50的纸摞在该处暂时停止输送。
在增折单元50上设置有增折对辊51(上辊(第二辊)51a和下辊(第一辊)51b)。增折辊对51在与纸摞的输送方向正交的方向上(沿着折痕线的方向)一边对折痕加压一边移动,以强化折痕。
通过增折单元50强化了折痕的纸摞被再次开始输送,被排出辊对39引导而向纸摞承载部41输出,从而经过中间装订处理的纸摞(册子)被承载在纸摞承载部41上。
(2)横向对齐单元
图5A是示出横向对齐单元40的结构例的正面图,图5B为截面X-X’的俯视平面图。
横向对齐单元40由作为步进电机(stepping motor)的横向对齐电机401、齿轮402、分别固定有齿条403a以及403b的可动框架404a以及404b、设置在可动框架两端的横向对齐板405a以及405b、以及支承它们的支承框架406。
横向对齐电机401使齿轮402向顺时针方向以及逆时针方向旋转。齿条403a以及403b分别啮合在齿轮402上,通过齿轮402的旋转,齿条403a以及403b向图5A中的箭头E和箭头F的方向移动。通过齿条403a以及403b的移动,横向对齐板405a以及405b向与纸张输送方向正交的方向移动。当齿轮402在图5A中向顺时针方向旋转时,横向对齐板405a以及405b向箭头F的方向(打开方向)移动,当齿轮402在图5A中向逆时针方向旋转时,横向对齐板405a以及405b向箭头E的方向(关闭方向)移动。
在支承框架406上设置有横向对齐电机HP(Home Position,原位)传感器407。根据横向对齐电机HP传感器407的检测定时和横向对齐电机401的脉冲数来控制横向对齐板405a以及405b的位置。
图6A、图6B是示出横向对齐板405a以及405b的控制位置的图。图6A所示的原位为横向对齐电机HP传感器407检测的位置,该检测位置为各位置的基准。待机位置根据纸张的尺寸而不同,但是,离开各个纸张的横方向两端例如为约15mm左右的位置。图6A、6B示出了A4尺寸时的情况。在实际进行纸摞的横向对齐的时候,横向对齐板405a以及405b从待机位置移动到与纸张的两端抵接的位置。
在进行横向对齐处理之后,在使用订书机36进行中间装订处理时、或者压入中折刀37进行中折处理时,在纸摞的两端发生少量的歪斜。为了吸收这种歪斜,在进行中间装订处理和中折处理时,如图6B所示,使横向对齐板405a以及405b移动到与纸摞的两端保持约1mm左右的间隙的位置(装订导向位置、以及折叠导向位置)。
(3)堆积器
图7以及图8为示出堆积器35的结构例的图。如图7所示,在堆积托盘34的下方露出两个堆积爪211(211a、211b),沿堆积托盘34下降的纸张的下端被堆积爪211接住,由规定张数构成的纸摞被堆积爪211所支承。
在进行中间装订处理或中折处理时,使堆积爪211沿堆积托盘34的倾斜移动,并将堆积爪211控制在规定的位置上。
如图8所示,堆积器35包括由作为步进电机的堆积器电机200、齿轮201、齿轮/滑轮202以及同步带203构成的驱动机构;堆积爪211a以及211b、以及支承它们的支承部204等。
堆积器电机200使齿轮201以及齿轮/滑轮202旋转。同步带203挂在齿轮/滑轮202上,使固定在同步带203上的支承部204沿图8的箭头方向移动。
在齿轮/滑轮202上还挂有用于防止后冲(backlash)的螺旋弹簧206。
支承部204上配备有堆积爪211a以及211b,并且堆积爪211a以及211b伴随着支承部204的移动沿图7的箭头方向移动。另外,聚酯薄膜(Mylar)等的可挠性部件210a、210b被分别配备在堆积爪211a以及211b上,将被堆积爪211a以及211b收集的纸摞按压并保持在堆积托盘34的基准面上。
此外,包括有堆积器电机HP传感器205,用以控制堆积爪211a以及211b的移动位置。根据堆积器电机HP传感器205的检测定时和堆积器电机200的脉冲数来控制堆积爪211a以及211b的位置。
(4)中折单元
图9是中折单元300的结构例的示意图。
中折单元300包括:折辊对38,用于将纸摞折叠为两部分;中折刀37,作为将纸摞压入折辊对38的咬送部中的压入部件;以及导向部件302,保持中折刀37能够朝向折辊对38移动,同时,在纸摞被压入到咬送部之前,限制压入部件在与移动方向交叉的方向上的摇动。
折辊对38由固定折辊38a和可动折辊38b构成。固定折辊38a被可旋转地支承在装置框架上。
另一方面,可动折辊38b被可旋转地支承在臂部304的一端部304b上,并且可以在与中折刀37的移动方向正交的方向上移动,形成为能够与固定折辊38a接触和分离。
在臂部304的另一端部304c上安装有弹簧306。弹簧306通过以支点304a为中心进行转动的臂部304向可动折辊38b施力,从而可动折辊38b压接在固定折辊38a上而形成咬送部。另外,在一端部304b上设置有第一支承孔304d,用于在臂部304转动时,使可动折辊38b不是划弧线,而是直线地移动。
中折刀37包括:顶住纸摞的刀前端部37a、夹入并保持刀前端部37a的第一保持部件308和第二保持部件310、以及安装在第二保持部件310两端的侧板312。
在侧板312的前部,即在折辊对38侧安装有螺柱314,在侧板312的后部安装有轴316,通过该螺柱314以及轴316,中折刀37被可滑动地保持在导向部件302上。
由于螺柱314和轴316之间的间隔越长越稳定,所以在本实施方式中,螺柱314的安装位置为比刀前端部37a的顶端更靠近折辊对38侧。作为滑动部件的螺柱314和轴316均不局限于上述的结构,可以两者都为螺柱,或都为轴。另外也可以是能够自由旋转的滚子。另外,螺柱314在侧板312上的安装位置也不局限于上述的结构。
而且,在轴316的两端设置有使中折刀37滑动的驱动单元318。驱动单元318包括凸轮轴320、具有槽部322a且能够以凸轮轴320为中心旋转的槽道凸轮322、以及从动部件324。例如作为触头的辊从动件等的滚子326被旋转自由地引导在槽道凸轮322的槽部322a内,滚子326被安装在从动部件324上。在从动部件324的一端上设置有从动部件转动轴328,该从动部件转动轴328被安装在装置框架上。另外,槽道凸轮322通过连接在凸轮轴320的一端上的驱动电机而旋转。当通过槽道凸轮322的旋转而沿着槽部322a引导滚子326时,从动部件324根据槽部322a的偏心、以从动部件转动轴328为中心像振动子那样重复往复动作。
接着,说明折辊对38以及中折刀37的驱动机构。
图10为示出折辊对38以及中折刀37的驱动机构的结构的图。该驱动机构由作为DC电机的折叠电机800(参考图11)、同步带801、单向离合器(one-way clutch)802、齿轮803a、齿轮803b、齿轮803c、齿轮803d、齿轮803e、齿轮803f、齿轮803g、齿轮901a、齿轮901b以及电磁离合器900构成。
折叠电机800通过同步带801使齿轮803a旋转,进一步地使电磁离合器900以及齿轮803b旋转。单向离合器802配备在齿轮803b上(参照图11)。当使折叠电机800向正方向旋转时,单向离合器802通过从齿轮803b经由齿轮803c、齿轮803d、齿轮803e的路径使折辊38a旋转。另一方面,当使折叠电机800向反方向旋转时,通过另一路径,即从齿轮803b经由齿轮803f、齿轮803g、齿轮803d、齿轮803e的路径使折辊38a旋转。以上为折辊对38的驱动机构。
中折刀37也以同一折叠电机800为驱动源。一旦电磁离合器900ON,则折叠电机800的旋转被传送到齿轮901a、齿轮901b。齿轮901b的旋转被传送到图9所示的驱动单元318,通过驱动单元318的旋转,中折刀37相对于折辊对38的咬送部作前后滑动。
配备有连接在折叠电机800上的编码器执行器810以及折叠电机编码器传感器811。通过从折叠电机编码器传感器811输出的编码器脉冲来控制折辊对38的旋转数以及中折刀37的移动位置。
图12和图13为示出旋转传送路径根据单向离合器802的切换而不同的图。
当使折叠电机800向图12中的箭头E方向旋转时,齿轮803b通过同步带801、齿轮803a和电磁离合器900向箭头H方向旋转。当齿轮803b沿箭头H方向旋转时,单向离合器802将旋转传送到齿轮803c,经由齿轮803d和齿轮803e使折辊38a向箭头J方向旋转。构成为在使折叠电机800向上述箭头E方向旋转并使用齿轮803c的齿轮列中,减速比变大。其结果是,折辊38a能够低速且高扭矩地旋转。
另外,如图13所示,当使折叠电机800向图13中的箭头F方向(图12的箭头E的反方向)旋转时,齿轮803b通过同步带801、齿轮803a和电磁离合器900向箭头I方向旋转。当齿轮803b向箭头I方向旋转时,单向离合器802不是将旋转传送到齿轮803c,而是将旋转传送到齿轮803f,进一步地经由齿轮803g、齿轮803d和齿轮803e使折辊38a沿箭头J方向旋转。
在使折叠电机800沿上述箭头F方向旋转并使用齿轮803f和齿轮803g的齿轮列中,构成为减速比变小,其结果是,折辊对38能够高速地旋转。
由于经由齿轮803f和齿轮803g的齿轮列也与图12一样沿箭头J方向旋转,所以由折辊对38引起的纸摞的输送方向是同一方向。
由于包括上述的机构,在进行纸摞折叠控制时,通过使折叠电机800向减速比高的旋转方向即箭头E方向旋转,能够低速且高扭矩地驱动。另一方面,在折纸结束后,暂时将电机停止,然后通过使折叠电机800向反方向即箭头F方向旋转,能够高速地向增折辊50输送纸摞。
(5)增折单元
图14为表示增折单元50的整体结构的立体外观图。增折单元50包括增折辊单元60(以下简称为辊单元60)、支承部70以及驱动部80。
辊单元60包括增折辊对51,用增折辊对51夹持并加压从位于上游的折对辊38推出的纸摞的折痕,通过沿折痕移动来强化折痕。
支承部70支承辊单元60使其能够在折痕方向上滑动,并且,由纸摞的夹入部件或增折单元50整体的结构部件等构成。
驱动部80包括驱动电机81,通过该驱动电机81沿折痕驱动辊单元60。
在上述的辊单元60、支承部70以及驱动部80之中,首先使用图14和图15A、图15B针对支承部70的结构进行说明。图15A、图15B是主要用于说明支承部70的结构的模式截面图。图15A是辊单元60在原位(待机位置:图14中的左端的位置)时的截面图,图15B为辊单元60移动(强化折痕)时的截面图。
支承部70包括框架71,框架71由顶板711、左右侧板712a和712b、底板713、内板714和纸摞承载台(承载台)715(参照图15A、图15B等)等构成。
顶板711上设置有沿其长度方向延伸的支承孔711a。
另外,在两个侧板712a和712b之间设置有支承辊单元60的支承轴75、截面呈“L”字形的输送托盘72、用于在上下方向上驱动输送托盘72的驱动轴76(参照图15A、图15B等)等。
从输送托盘72的底板(夹持板)72a延伸出带状的可挠性部件(第二可挠性部件)73,该带状的可挠性部件是由膜状的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等树脂部件形成的。从纸摞承载台715也延伸出同样的可挠性部件(第一可挠性部件)74。在输送托盘72的底板(夹持板)72a的面向纸摞承载台715的面上,粘有后述的弹性部件72b。
如图15A、图15B所示,纸摞100的折痕100a被夹持在可挠性部件73和可挠性部件74之间,折痕经由可挠性部件73和可挠性部件74被增折对辊51(上辊51a以及下辊51b)加压,从而得以强化。可挠性部件73和可挠性部件74可以防止纸张100产生损伤或褶皱。
另外,在可挠性部件73和可挠性部件74的前端部设置有切口部73a和切口部74b。这些切口部73a和74b被设置在与折痕中的订书钉的位置相对应的位置处,可以防止由订书钉引起的可挠性部件73和74的损伤。
如后所述,在辊单元60的下部设置有用于贯通支承轴75的贯通孔61。而在辊单元60的上部设置有用于保持姿势的支承辊62,支承辊62沿着设置在顶板711上的支承孔711a移动。
辊单元60的位置(除了移动方向上的位置变化)与三轴的姿势是通过上述的支承轴75和贯通孔61、以及支承孔711a和支承辊62来限制的,并且在辊单元60的移动中也保持为恒定。
接着,针对辊单元60的结构进行说明。图16为示出辊单元60的结构例的立体外观图,是从纸摞的输送来源方向(与图14相反的方向)观察得到的图。
辊单元60为内置有增折辊对51的单元,包括位于下部且设置有贯通孔61的单元支承部63、以及固定在单元支承部63的上部的辊框架67。
辊框架67由具有中空部的上部框架67a和同样具有中空部的下部框架67b通过框架板67c固定结合而成。
另外,辊单元60具有上连接部件(第二连接部件)65和下连接部件(第一连接部件)66,两者通过弹簧68弹簧连接。弹簧68的一端被卡定在上连接部件65的钩孔65b上,弹簧68的另一端被卡定在下连接部件66的切口部66b上。在图16中,示出了弹簧68的另一端从切口部66b脱离的自由状态的弹簧68,但实际上在弹簧68的另一端卡定在切口部66b上的状态下,在上连接部件65和下连接部件66之间施加有弹簧68的拉力。
在下部框架67b的中空部中收容有作为增折辊对51的其中之一的下辊51b。下辊51b被轴支承为能够绕固定在下部框架67b上的下辊轴(未图示)自由旋转。
另外,下连接部件66通过固定在下部框架67b上的下连接轴66a(参照图14)被旋转自如地结合在下部框架67b的侧面上。
在上部框架67a的中空部中收容有作为增折辊对51的其中之一的上辊51a。上辊51a被轴支承为能够绕固定在上连接部件65(不是上部框架67a)上的上辊轴(未图示)自由旋转。
下辊51b的旋转轴(下辊轴)被固定在下部框架67b上(即固定在辊框架67上),即使辊单元60移动,下辊51b的位置在上下方向上也无变化。下辊51b的上端的位置被调整至与可挠性部件74的位置相同,如果辊单元60移动,则下辊51b一边接触可挠性部件74的下表面一边旋转。
另一方面,上辊51a的上辊轴固定在上连接部件65上。如果辊单元60离开原位开始移动,则上连接部件65被弹簧68牵拉从而开始绕着上连接轴65a向下方旋转。通过该旋转,旋转自如地安装在上部连接部件65上的上辊51a开始下降,一直移动到与下辊51b接触的位置。在上辊51a和下辊51b之间相互作用着由弹簧68的拉力引起的按压力。实际上,由于纸摞经由可挠性部件73和74被夹持在上辊51a和下辊51b之间,因此纸摞的折痕通过上辊51a和下辊51b之间的按压力得到了强化。
接着,针对驱动部80的结构进行说明。图17是表示驱动部80的构成和结构例的图。图17为从纸摞的输送目的地观察输送来源方向所得的图,同时还一并图示了位于原位的辊单元60、折辊对38以及折辊对38的驱动机构。另外,为了便于说明,省略了支承部70的结构部件的一部分图示。
驱动部80包括作为增折单元50的唯一驱动源的驱动电机81。驱动电机81为直流电机,能够从外部控制旋转方向和旋转速度。
来自于驱动电机81的驱动力通过电机传动带82被传送到滑轮83,进一步地,从滑轮83的齿轮83a经由齿轮84和齿轮85传送到驱动侧滑轮86a。另一方面,单元驱动带87被拉伸在驱动侧滑轮86a和从动侧滑轮86b之间。单元驱动带87通过来自于驱动电机81的驱动力在驱动侧滑轮86a和从动侧滑轮86b之间移动。
在单元驱动带87的表面上形成有齿条,通过使该齿条和设置在辊单元60的下部的嵌合部63a(参照图16)的齿相嵌合,能够使辊单元60不向折痕方向滑动,而是可靠地移动。单元驱动带87的移动方向能够通过使驱动电机81的旋转方向逆转而改变,能够使辊单元60往复移动。
单元驱动带87的移动量和移动速度、也就是辊单元60的移动量和移动速度能够通过驱动电机81的旋转控制而得到控制。驱动电机81的旋转量和旋转速度通过从编码器传感器88输出的脉冲信号列来检测,并基于检测出的旋转量和旋转速度进行驱动电机81的旋转控制。
驱动电机81可以通过脉冲电机构成。在这种情况下,能够通过计数从驱动电机81直接输出的脉冲来检测旋转速度。
图18为示出辊单元60的有效驱动范围与能够处理的最大纸张尺寸(例如A3尺寸)的宽度之间的关系的图。如图18所示,辊单元60的原位被设定在即使是能够处理的最大尺寸的纸摞也无法干涉的位置处。另一方面,离辊单元60的原位最远的位置被设定在增折辊对51的咬送部不越过能够处理的最大尺寸的纸摞的端部这一范围内的最远位置处。
辊单元60离开原位开始移动,一边强化折痕一边沿折痕移动,在纸摞的与原位相反的一侧的端部暂时停止。之后,继续一边强化折痕一边沿回路移动,并返回到原位。
在纸摞的与原位相反的一侧的端部暂时停止的位置根据纸张尺寸而不同,暂时停止的位置根据纸张尺寸的信息来决定。
在增折单元50中,除了辊单元60在折痕方向上的移动,还进行辊单元60内部的上辊51a的上下驱动、输送托盘72的上下驱动,这些上下驱动的驱动源都是驱动电机81。也就是说,增折单元50中的驱动动作统一由单一的驱动电机81进行。下面,按顺序说明上辊51a的上下驱动的机制和输送托盘72的上下驱动的机制。
图19和图20为说明上辊51a的上下驱动的机制的图。如上所述,辊单元60的上连接部件65和下连接部件66在离各自的旋转轴(65a、66a)最远处的位置上通过弹簧68弹簧连接。另外,在下连接部件66上设置有自由旋转的导辊66c(参照图14等)。
另一方面,如图19所示,支承部70具有截面为“L”字形的导轨77。导轨77具有倾斜的倾斜部77a,倾斜部77a以外的部分与纸摞的折痕方向平行。
如图20所示,当辊单元60被驱动带87驱动而从原位离开时,不久,导辊66c与导轨77的倾斜部77a的底面接触。之后,导辊66c沿倾斜部77a的底面下降。伴随着导辊66c的下降,下连接部件66以下连接轴66a为中心向图20中的逆时针方向旋转。另外,上连接部件65也被弹簧68牵引,以上连接轴65b为中心向逆时针方向旋转。其结果是,在辊单元60沿倾斜部77a移动的期间,位于上连接轴65b和弹簧68的钩孔65b之间的上辊51a慢慢下降,上辊51a和下辊51b之间的间隔慢慢拉近。接着,一旦倾斜部77a终止,则上辊51a和下辊51b相接触。另外,上辊51a和下辊51b也可以在倾斜部77a终止之前相接触。这时,在上辊51a和下辊51b之间作用着相互按压的压力(按压)。该按压以弹簧68的拉力为基础。
在导轨77的水平区域(即有效驱动区域)上,上辊51a和下辊51b一边维持上述的按压一边对纸摞的折痕施加压力,强化折痕。
接着,针对输送托盘72的上下驱动的机制进行说明。如图15A所示,在辊单元60位于原位的时候,输送托盘72被向上抬起,从输送托盘72的底板72a和纸摞承载台715之间的开口部输送纸摞100。另一方面,如图15B所示,当辊单元60在有效移动范围内移动,进行折痕强化动作时,输送托盘72下降,将纸摞夹入。
图21以及图22为示出输送托盘72的上下驱动中所使用的驱动结构的图。
如图21和图22所示,在输送托盘72和折辊对38之间配置有用于输送托盘72的上下驱动的驱动轴76。驱动轴76的原位侧的一端上固定有凸轮部件761。
如图22所示,凸轮部件761包括形成为扭曲的板部件形状的扭曲部761a、与扭曲部761a相连的水平部761c、以及位于水平部761c的相反侧上的前端部761b。
另外,在凸轮部件761的更靠近原位侧的前端,杆部件762固定在驱动轴76上。在杆部件762的前端部设置有长孔762b,固定在输送托盘72的端部的杆辊762a被可滑动地插入到该长孔762b中。
另外,在输送托盘72的端部上固定有轴承部件722,该轴承部件722插入到在辊单元60的辊框架67上形成的长孔722a中,并能够在上下方向上滑动。
另外,输送托盘72的底板72a的原位侧的端部和框架71的底板713之间被输送托盘弹簧721弹簧连接,通过输送托盘弹簧721的拉力,输送托盘72被向下方(底板713方向)牵拉。
接着,使用图23A至图23D说明这些驱动结构的动作。
图23A以及图23B为辊单元60离开原位移动、即进行折痕强化动作的状态示意图。
图23A为示出固定在驱动轴76上的凸轮部件761和输送托盘支承台67d之间的位置关系的图。辊单元60具有从辊框架67水平延伸出来的输送托盘支承台67d(参照图21、图16),当辊单元60从原位离开的时候,凸轮部件761与输送托盘支承台67d处于分离的位置,互不干涉。
另一方面,在进行折痕强化动作时,如图23B所示,输送托盘72通过输送托盘弹簧721的拉力被拉向下方,输送托盘72的底板72a(以及可挠性部件73)成为夹持纸摞(省略图示)并被按压在纸摞承载台715(以及可挠性部件74)上的状态。
另外,这时,固定在输送托盘72上的轴承部件722和杆辊762a也被向下方牵拉,伴随于此,杆部件762的前端成为稍稍朝向下方并停止的状态。另外,如图23A所示,凸轮部件761的前端部761b停止在与辊单元60的输送托盘支承台67d平行的位置。
当辊单元60到达原位的相反侧,并且之后再次返回到原位附近时,辊单元60的输送托盘支承台67d初次与凸轮部件761的前端部761b的下表面接触。
之后,如果辊单元60进一步地向原位侧移动,则输送托盘支承台67d一边沿凸轮部件761的扭曲部761a的下表面滑动一边移动。这时,通过扭曲部761a的弯曲,对凸轮部件761产生向上的力,使固定在凸轮部件761上的驱动轴76旋转(在图23C中为逆时针方向旋转)。
伴随着驱动轴76的旋转,杆部件762也向相同的方向旋转,杆部件762的前端上升。其结果是,插入在杆部件762的长孔762b中的杆辊762a被向上牵拉,固定在杆辊762a上的输送托盘72也一边抵抗输送托盘弹簧721的拉力一边向上方移动。
一旦辊单元60完全返回到原位,则辊单元60的输送托盘支承台67d脱离凸轮部件761的扭曲部761a,到达并停止在水平部761c。
由输送托盘弹簧721的拉力引起的向下方向移动的力作用于输送托盘72。但是,在原位上,由于凸轮部件761的水平部761c置于输送托盘支承台67d的上表面,所以不能够向下方运动。因此,驱动轴76以及杆部件762处于被禁止向顺时针方向旋转的状态,杆辊762a以及固定在它上面的输送托盘72不能够向下方向移动。
这样,在辊单元60位于原位时,输送托盘72和可挠性部件73被保持在向上抬起的状态。
在这种状态下,已经被强化了折痕的纸摞通过折辊对38的旋转而被推出,被输送到纸摞承载部41。另外,接着将要进行折痕强化的纸摞在这种状态下被输送,使得折痕位于可挠性部件73、74之间。
当应该进行折痕强化的辊单元60从原位离开的时候,变成与上述的动作相反的动作。当辊单元60开始离开原位时,辊单元60的输送托盘支承台67d从凸轮部件761的水平部761c移动到扭曲部761a。由输送托盘弹簧721的拉力引起的顺时针方向的力作用于驱动轴76,在输送托盘支承台67d沿着扭曲部761a的弯曲部移动的期间,驱动轴76缓缓地向顺时针方向旋转。与此相伴,杆部件762也向顺时针方向旋转,杆辊762a、轴承部件722以及固定在它们上面的输送托盘72也下降。最终,输送托盘72的底板72a和可挠性部件73到达纸摞,在通过输送托盘弹簧721的拉力按压纸摞的阶段,下降的动作停止。
至此,说明了辊单元60沿着纸摞的折痕在横方向上的运动、辊单元60内的上辊51a在上下方向上的运动以及输送托盘72在上下方向上的运动,将这些运动整理,概括如下。
(a)当辊单元60位于原位时,输送托盘72和上侧的可挠性部件73被向上抬起。另外,辊单元60内的上辊51a也被向上抬起。
另外,纸摞承载台715和下侧的可挠性部件74在上下方向上的位置几乎与折辊对38的咬送部在同一位置,总是恒定而与辊单元60的运动无关。同样地,辊单元60内的下辊51b在上下方向上的位置也总是恒定而与辊单元60的运动无关,下辊51b的上端的位置被设定在与下侧的可挠性部件74几乎相同的位置上。
(b)当辊单元60位于原位的时候,通过折辊对38的咬送部输送纸摞,当折痕来到可挠性部件73和74之间时,纸摞的输送暂时停止。
(c)这时,驱动电机81被驱动,辊单元60通过单元驱动带87开始横方向的移动,开始离开原位。
(d)一旦辊单元60离开原位,则输送托盘72和上侧的可挠性部件73下降,通过输送托盘72的底板72a从上方按压纸摞(图23A至图23D的动作)。按压力为由输送托盘弹簧721的拉力引起的力。输送托盘72的下降动作在辊单元60到达有效驱动范围之前完成,纸摞的折痕处于被上下两个可挠性部件73、74夹持的状态。
(e)另一方面,一旦辊单元60离开原位,辊单元60内的上辊51a也开始下降。接着,按压已经完成了下降动作的上侧可挠性部件73的上表面(图20的动作)。这时,下侧可挠性部件74的下表面上存在下辊51b,上下可挠性部件73、74被上辊51a和下辊51b按压。该按压力起因于辊单元60内的弹簧68的拉力。
(f)之后,辊单元60随着单元驱动带87的运动而移动。一旦辊单元60来到纸摞的位置,则上辊51a经由上侧可挠性部件73到纸摞上,一边按压纸摞的折痕一边沿折痕移动。一旦辊单元60到达原位相反侧的一端,则单元驱动带87的运动发生逆转,一边按压纸摞的折痕一边沿回路移动。之后,最终返回到原位。
如上所述,在本实施方式涉及的增折单元50中,由于通过上下可挠性部件73、74将纸摞夹入到增折辊对51中,所以不会在纸摞的端部翻起(めくれる)纸张。另外,由于增折辊对51不直接与折痕接触,所以折痕上不会产生褶皱或损伤等。
另外,由于设置有能够在上下方向上驱动的输送托盘72,并且通过输送托盘72向纸摞施加压力来压住纸摞,所以即使增折辊对51沿着折痕移动,纸摞也不会在横方向上偏移。
在现有技术中,为了防止纸摞的横向偏移,提出了在纸摞的端部上设置阻挡部件的结构等,但是这样的阻挡部件必须根据纸张的尺寸来改变其位置,很是不便。
对此,在本实施方式中形成了用输送托盘72压住纸摞的结构,其中的输送托盘72的宽度为充分地覆盖最大纸张尺寸(例如A3尺寸)的宽度,所以不管纸张的尺寸有多大,都能防止纸摞的横向偏移。
另外,在本实施方式涉及的增折单元50中,形成了具有进一步地按压输送托盘72的输送托盘辊64的结构。如图6所示,输送托盘辊64被安装在辊单元60的上连接部件65上。一旦辊单元60离开原位,该输送托盘辊64与上辊51a同样地下降,从上方按压输送托盘72的底板72a(参照图15A、图15B)。输送托盘辊64的下降通过与上辊51a的下降相同的机制实现。除了输送托盘弹簧721的拉力以外,输送托盘72还被输送托盘辊64所按压,强化了纸摞的横向偏移防止作用。
在此应该注意的一点是:在本实施方式中,辊单元60的横向运动、辊单元60内的上辊51a(以及输送托盘辊64)在上下方向上的运动、以及输送托盘72在上下方向上的运动这三种独立的运动不是通过独立的多个驱动源实现的,而是通过单一的驱动源、即仅仅是通过驱动电机81实现的。其结果是驱动电机的数量减少,有助于低成本化和低电力化。另外,若要用多个驱动电机来实现各个独立的运动,则需要使相互间的运动同步,用于此目的的控制电路也变得复杂。对此,由于本实施方式中用单一的驱动电机81实现各个运动,所以无需驱动电机之间的同步控制电路。
图24为示出增折单元50的周边的位置关系的图。在折辊38对(38a、38b)与增折单元50之间设置有增折位置传感器720。增折位置传感器720具有传感器杆720a,经过了折辊对38的纸摞的折叠部(纸摞的前端)将传感器杆720a弄倒,从而,检测出用纸摞的顶端的通过定时。检测出通过定时后,只将纸摞输送预定的距离后使纸摞停止。之后,使增折辊对51a、51b向折痕方向移动,进行折痕的强化。
输送基准面A设置在与固定折辊38a的外周面相同或些许低于固定折辊38a的外周面的位置处。另外,位置固定的增折辊51b的外周面被设置在与输送基准面A相同或些许低于输送基准面A的位置处。根据这样的位置关系,能够切实地将纸摞的折叠部引导到折痕强化位置上。
另外,像上述的那样,一旦辊单元60离开原位,则输送托盘72和上侧的可挠性部件73下降,输送托盘72的底板(夹持板)72a从上方按压纸摞(图23A至图23D的动作)。按压力为输送托盘弹簧721的拉力,但是,为了使增折动作中纸摞不横向偏移,使输送托盘弹簧721保持相当强的弹性力。因此,当辊单元60离开原位的时候,输送托盘72的底板72a向着纸张承载台715快速下降。
在进行通常的增折处理的情况下,由于在底板72a和纸张承载台715之间存在纸摞,所以伴随底板下降而产生的碰撞被吸收。
但是,由于在起始动作时不存在纸摞,因此一旦辊单元60离开原位,底板72a和纸张承载台715直接高速冲撞,产生不能够忽视的碰撞音。
在此,起始动作是指下列动作:在接入电源后等,在开始纸张的印刷之前,使辊单元60暂时向原位移动,之后,在不存在纸摞的状态下,使辊单元60至少往复一次,检查有无异常。不仅仅是辊单元60能够进行起始动作,横向对齐单元40和堆积器35也能够进行起始动作,除了有无异常的检查,还可以使用在起始动作时得到的各个原位传感器的检测定时来进行高精度的位置控制。另外,在由于卡纸等而停止的情况下,也进行起始动作作为除去纸张后的复位动作。
基于这样的目的进行起始动作,但是为了降低由于底板72a和纸张承载台715的冲撞产生的碰撞音,在本实施方式涉及的折纸装置30中,如图25、图26所示,在底板(夹持板)72a的面向纸张承载台715的面上设置有弹性部件72b。
弹性部件72b为例如垫部件或橡胶部件等的板状的弹性体。通过用双面胶等将这样的弹性部件72b粘着在底板(夹持板)72a的面向纸张承载台715的面上,能够防止碰撞音的产生。
另外,通过弹性部件72b,在进行纸摞的增折处理的通常动作时,还能够得到进一步地防止纸摞的横向偏移的效果。
弹性部件72b被粘贴在输送托盘72的底板72a的几乎整个面上,由于在底板72a的中央部具有切口72c,所以隔着该切口72c分开粘贴。
如图27A、图27B和图27C所示,切口72c被设置成即使在输送托盘72下降后的状态下,增折位置传感器720的传感器杆720a也不会干涉输送托盘72。通过切口72c,即使在输送托盘72下降后的状态下,如果纸摞没有被输送来,传感器杆720a也能恢复到立位,能够可靠地检测纸摞的有无。
弹性部件72b不仅可以设置在输送托盘72的底板72a上,还可以进一步设置在纸张承载台715上。这种情况下,优选将弹性部件72b埋入纸张承载台715中,使其不会成为纸摞输送的阻碍。也就是说,纸张承载台715侧(下侧)的第二弹性部件优选被设置为面对底板72a侧(上侧)的弹性部件72b,并且不从所述承载台715的表面突出。
另外,在这种情况下,设置在纸张承载台715侧(下侧)的第二弹性部件的摩擦系数优选比设置在输送托盘72的底板72a侧(上侧)的弹性部件72b的摩擦系数低。其结果是,一方面能够通过底板72a侧(上侧)的高摩擦系数的弹性部件72b防止纸摞的横向偏移,另一方面,通过纸张承载台715侧的低摩擦系数的第二弹性部件,纸摞的顺畅输送成为可能。
(6)动作顺序
图28为示出在堆积托盘34中装载收容纸张的动作顺序的一个例子的流程图。另外,图29为示出与上述的动作顺序相关联的各个单元的ON/OFF状态的定时图。
当从图像形成装置10发出第一张纸张的排出信号时,开始输送电机301的驱动(ACT1),使堆积器35以及横向对齐板405a、405b移动到待机位置(ACT2、ACT3)。
之后,通过放出辊传感器303检测纸张,当检测到传感器的OFF后驱动使纸张到达堆积推盘34的规定脉冲时(ACT4),使螺线管304 ON(ACT5)。
通过使螺线管304 ON,辅助辊302将输送到堆积托盘34的纸张输送到堆积器35。当在螺线管304 ON后进一步地以规定脉冲驱动输送电机301时(ACT6),开始驱动横向对齐电机401,进行纸张的横向对齐动作(ACT7)。
一旦从开始驱动横向对齐电机401开始进一步地以规定脉冲驱动输送电机301,则使螺线管304 OFF(ACT8),之后一旦横向对齐动作结束,则使横向对齐电机401向着作为反方向的打开方向旋转,驱动到待机位置(ACT9)。重复这些处理,直到在堆积器35中收容了指定张数的纸张(ACT10)。
在ACT4中,放出辊传感器303检测到纸张的后端后,在正在进行当前处理的纸张为第一张的情况下,降低输送速度。这是因为在第一张的情况下,由于在堆积托盘34上没有纸张,所以摩擦小,当从作为输送路径中的最终辊的放出辊33放出到堆积托盘34上的时候,纸张会向上方飞起。在第二张以后的情况下,由于在堆积托盘34上存在纸张,因此在纸张之间存在摩擦,所以没有必要减速。
从ACT5到ACT8的使辅助辊302 ON的期间是根据被图像形成装置10指定的纸张尺寸的不同而不同的。这是因为堆积器35的纸张接收位置根据纸张尺寸的不同而不同。
ACT6中的规定脉冲根据纸张是第一张还是第二张以后而不同。这是因为基于横向对齐板405a、405b的横向对齐动作,需要辅助辊302在位于待机位置的状态下抵接到沿着纸张的输送方向的端部,在辅助辊302 OFF的ACT8前的规定时间,结束横向对齐动作ACT7的驱动。
图30为示出中间装订处理以及中折处理的动作顺序的一个例子的流程图。另外,图31为示出与这些动作顺序相关联的各个单元的ON/OFF状态的定时图。
如果结束了一直到图28的ACT10的向堆积托盘34装载收容的动作,则再次进行横向对齐动作(ACT11)。之后将横向对齐板405a、405b稍稍向打开方向驱动,驱动到进行装订动作时的导向位置(ACT12)(参照图6B)。在ACT12的动作开始的同时,驱动左右装订电机中的里侧的装订电机,进行装订处理(ACT13)。从ACT13的驱动装订电机开始经过规定时间后(ACT14),驱动位于前侧的装订电机,完成装订处理(ACT15)。
在左右的订书机35完成装订处理之后,将横向对齐电机向打开方向驱动,使其从装订导向位置移动到待机位置(ACT16)。从ACT16开始驱动横向对齐电机开始经过规定时间后(ACT17),驱动堆积器电机200,进行摞输送动作,使堆积器35的位置从装订位置(纸张接收位置)移动到折叠位置(ACT18)。
摞输送动作结束之后,再次将横向对齐电机向对齐方向驱动,进行横向对齐动作(ACT19),之后稍稍向打开方向驱动,驱动到进行折叠动作时的导向位置(ACT20)(参照图6B)。
与ACT20的驱动开始同时地,使折叠电机800以及电磁离合器900 ON,开始折叠动作(ACT21)。在折叠电机800进行折叠动作的时候,由于需要很大的扭矩,施加在电磁离合器900上的负载也很大,所以,可以从使电磁离合器900 ON后等待规定时间,之后再开始折叠电机800的驱动。
当实施折叠处理后,通过折辊对38进行排出输送,并且增折位置传感器检测出纸摞时(ACT22),驱动堆积器电机200以及横向对齐电机401,使其向HP移动(ACT23、ACT24)。另一方面,当基于ACT22中的增折位置检测传感器720的检测以规定脉冲驱动折辊对38,并且纸摞的顶端到达增折位置时(ACT25),停止折叠电机800的驱动,使纸摞停止在增折位置(ACT26)。
如果纸摞停止在增折位置,则驱动增折电机81,将增折辊51从HP驱动到相反侧(ACT27),进而,从HP的相反侧驱动到HP(ACT28),实施增折处理。
在继续存在下一个工作(job)的时候,在实施ACT28的增折动作的过程中,驱动堆积器电机200,驱动至纸张接收位置(ACT29)。
如果增折处理结束,驱动折叠电机800,开始排出输送动作(ACT30)。从ACT30的驱动折叠电机开始以规定脉冲驱动后(ACT31),当与上述的堆积器同样地继续存在下一个工作的时候,驱动横向对齐电机,驱动到下一张纸的接收位置(ACT32)。
通过进行排出输送动作,检测出使排出传感器OFF之后(ACT33),以规定脉冲驱动(ACT34),停止折叠电机(ACT35)。
当继续存在下一个工作的时候,从图28的ACT4开始继续处理,当没有下一个工作的时候,结束处理,等待来自图像形成装置10的停止命令。
接着,使用图32来说明图30的ACT21以及ACT30中的折叠机构部的驱动控制。如前所述,在纸摞的输送一度停止之后再次开始输送的时候,如果突然高速开始驱动,有时在纸摞上会产生褶皱。因此,在图30的ACT21以及ACT30中的驱动控制中,如图32所示,通过用折叠电机800的电机阶跃(step)信号进行PWM控制,在排出输送时的旋转开始时,进行下面的控制,即以小于折叠控制时的折叠电机800的旋转的加速度V1的加速度V2,使速度达到高速度。
接着使用图33、34来说明图30的ACT22至ACT28的增折单元50的驱动控制。
通过中折刀37夹在折辊对38中,检测排出输送传感器720的ON(ACT101)。检测排出输送传感器720后,一旦经过规定脉冲(ACT102),则停止折叠电机800,将纸摞停止在增折位置(ACT103)。之后开始将增折电机81向正旋转方向驱动(ACT104),从检测出增折电机HP传感器的OFF开始(ACT105),以规定脉冲驱动后(ACT106),停止增折电机(ACT107)。增折电机81停止后,经过规定时间(ACT108),开始将增折电机81向反旋转方向驱动(ACT109),从检测出增折电机HP传感器的ON(ACT110)之后,以规定脉冲驱动之后(ACT111),停止增折电机(ACT112),进行排出。
(7)增折辊单元的速度控制
如上所述,在起始动作时,纸摞没有被输送到纸张承载台715上。因此,如果在输送托盘72的底板(夹持板)72a上未设置弹性部件72b,一旦辊单元60从原位离开,输送托盘72的底板72a和纸张承载台715相冲撞,产生碰撞音。
类似的碰撞音也会发生在辊单元60的增折辊对51a、51b之间。为了强化折痕,增折辊对51a、51b也相互作用着较强的力。如果辊单元60离开原位时的速度很快,增折辊对51a、51b靠近的速度也会变快,在抵接时将会产生碰撞音。在通常的增折处理时,由于增折辊对51a、51b之间存在纸摞,所以碰撞被纸摞吸收,但是在起始动作时,由于只存在膜状的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等的可挠性部件73、74,不能够充分吸收碰撞。
另外,在不存在纸摞的状态下,如果驱动增折辊对51a、51b使其抵接,还会出现很大的滑动音(行走音)。
图35为示出在不存在纸摞的状态下,使增折辊对51a、51b从原位开始往复运动的时候、产生上述的碰撞音和滑动音的模式图。如图35所示,碰撞音在增折辊对51a、51b离开原位后立即发生。另外,一般碰撞音比滑动音大。
在本实施方式涉及的折纸装置30中,为了抑制这样的碰撞音和滑动音,进行辊单元60的速度控制,与起始动作时一样,在不存在纸摞的状态下,进行速度控制以使速度比通常的移动速度慢。
由于起始动作为实际上进行纸张的装订处理和折叠处理前的处理,所以即使辊单元60的速度设定为比通常慢,也不会成为问题。
图36A、36B为示出速度控制的第一例的图。其中,图36A为了用于比较而示出了在存在纸摞的通常动作时的速度模式,图36B为示出本实施方式所涉及的速度控制的第一例的图。速度控制的第一例为在不存在纸摞的状态下,辊单元60停止在原位以外的位置上,从该停止位置返回到HP(原位)的时候的速度控制。这种情况下,从停止位置返回到HP的速度2设定为比通常动作时的移动速度1慢的速度。其结果为滑动音降低。
图37A、37B为示出速度控制的第二例的图。图37A为用于比较的通常动作时的速度模式。
速度控制的第二例为在不存在纸摞的状态下,使辊单元60从HP开始往复移动的时候的速度控制。如图35所示,碰撞音在增折辊对51a、51b抵接的时候,即在去路上的移动开始之后立即发生。因此,在速度控制的第二例中,将在去路上的移动速度设定为比速度2还要慢的速度3,以图降低碰撞音。由于在回路中不产生碰撞音,所以作为速度2仅降低滑动音。
图38A、38B为示出速度控制的第三例的图。图38A同样是用于比较的通常动作时的速度模式。增折辊对51a、51b抵接产生碰撞音是在离开HP之后立即发生的,并不是在去路期间中总是产生碰撞音。因此,在速度控制的第三例中,仅在去路期间的最初的期间设定为最慢的速度3,其余的期间设定为速度2。
通过上述的速度控制,降低了在不存在纸摞的时候产生的增折辊对51a、51b的碰撞音或滑动音。
另外,辊单元60的速度控制是通过控制驱动电机81的旋转速度进行的。驱动电机81还是输送托盘72的底板(夹持板)72a的上下方向的驱动的动力源。因此,如果进行上述那样的辊单元60的速度控制,还能够缓和输送托盘72的底板72a和纸张承载台715之间的碰撞音。
不存在纸摞的状态不仅仅发生在进行起始动作时,在进行通常的增折处理的情况下也依赖于纸张的尺寸而发生。
如图39A所示,在对最大尺寸(A3尺寸)的纸张进行增折处理的情况下,由于增折辊对51a、51b在纸摞的端部抵接,所以不发生碰撞音或滑动音。在这样的情况下,如图39B所示,可以使去路回路都以通常的速度1移动。
另一方面,在纸张尺寸为B4尺寸的情况下,如图40A所示,增折辊对51a、51b在纸摞的端部的稍外侧抵接。在这种情况下,如图40B所示,可以在辊单元60刚刚离开HP之后,以最慢的速度3防止碰撞音的产生,当增折辊对51a、51b越过纸摞的边缘后,使其以通常的速度1移动。
在纸张尺寸为像A4那样的更小尺寸的情况下,如图41B所示,增折辊对51a、51b在离开纸摞的边缘的位置处抵接,之后以抵接的状态沿不存在纸摞的区域暂时移动。这种情况下,除了产生碰撞音,还产生滑动音。因此,在这种情况下,如图41B所示,可以在辊单元60刚刚离开HP之后,以最慢的速度3防止碰撞音的产生,进而,在增折辊对51a、51b越过纸摞的边缘前,以速度2防止滑动音,在越过纸摞的边缘后,以通常的速度1移动。
如以上说明的那样,根据本实施方式涉及的折纸装置、使用该折纸装置的图像形成装置以及折纸方法,能够在缓和碰撞音和滑动音的同时,很好地强化折痕。
另外,本发明并不局限于上述的各个实施方式,在实施阶段,在不脱离上述主旨的范围内,可以将构成要素变形、具体化。另外,通过在上述的各个实施方式中公开的多个构成要素的适当组合,能够形成各种实施方式的发明。例如,可以从实施方式中示出的全部构成要素中删除几个构成要素。另外,也可以将不同实施方式中的构成要素适当组合。

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本发明提供了一种折纸装置、使用该折纸装置的图像形成装置及其折纸方法。其中,折纸装置包括:中间装订单元,用于装订纸摞的中央部;中折单元,将所述中央部折叠,形成折痕;承载台,用于承载从所述中折单元输送来的所述纸摞;夹持板,构成为可以被平行按向所述承载台且可以与所述承载台分离,用于夹持承载在所述承载台上的所述纸摞;以及第一辊以及第二辊,用于一边夹持并按压被所述夹持板夹持的所述纸摞的折痕,一边沿着所述折痕。

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