JP4150124B2 - シート仕分け装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷機や複写機等の画像形成装置に付設して設けられ又は一体に形成されるシート仕分け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のシート仕分け装置では、印刷機等の画像形成装置から排出される画像形成済みのシートを、例えば搬送経路の下流に設けられた単一のシート排出手段によりビンユニットの複数のビンに分配（排出と同義）し、ビン内でのバラツキを整えた後取り出すようになっている。整合後、適宜、綴じ処理等の処理を行うものもある。
ビンユニットは、複数のトレイを上下方向に重ね合わせ状態に設けることにより構成され、トレイの数だけのビン（トレイを底面とするシート収容空間）が形成される。
【０００３】
ビンユニットの上記積層構成により、複数のシートを各ビンに分配するためには、画像形成装置からのシートの排出毎にシート排出手段とビンユニットの指定ビンとを対応させる必要がある。その対応方式としては、大別して、シート排出手段を位置固定してビンユニットを上下方向に移動させるビン移動方式と、ビンユニットを位置固定してシート排出手段を上下方向に移動させるデフレクタ移動方式とがある。
【０００４】
デフレクタ移動方式の一例について、図１９に基づいて概略的に説明する。シート仕分け装置８００は、画像形成装置８０２のシート排出側側面に付設される。画像形成装置８０２から排出された画像形成済みのシートは、矢印で示すように、略水平に搬送された後、垂直搬送手段８０４で略垂直に搬送され、図示しないシート排出手段を構成する偏向爪８０６により掬い上げられて複数のビンを有するビンユニット８０８の指定ビンに排出される。シート排出手段は垂直搬送手段８０４の搬送面に沿って上下方向に駆動され、指定されたビンに対応するように制御される。
ビンに進入したシートは図示しないエンドフェンスにより進入方向の移動を制限され、ビンに収容されたシートは図示しない整合手段によりシート進入方向とそれと略直交するシート幅方向とにおいて、それぞれ１方向へ押圧されて整合されるようになっている。
【０００５】
また、大きな仕分け部数を一度に処理するために、図２０に示すような縦長のシート仕分け装置８１０を付設したものも知られている。この場合のシート仕分け装置８１０は、例えば図１９で示したシート仕分け装置８００の倍のビン数を有するビンユニット８１２を備え、これに対応して垂直搬送手段８１４も長くなっている。
しかしながら、単にビン数を増やす構成では、画像形成装置の画像形成速度が高速化するにつれてシート排出手段を高速で移動させなければならないため、精度の高い摺動構成が要求されるとともに、騒音や振動が大きく、また機械的磨耗の進行が早いために早期に寿命低下を招くという問題があった。
【０００６】
このような問題を解消するものとして、図２１に示すように、２つの独立したシート仕分け装置８１６，８１８を水平方向に並設する方式も提案されている。図２１において、符号８２０は垂直搬送手段、８２２はビンユニットを示す。画像形成装置８０２側のシート仕分け装置８１６の水平搬送路には、図示しない分岐爪が設けられており、シートをシート仕分け装置８１６とシート仕分け装置８１８とに選択的に案内するようになっている。
この並設（重連）方式によれば、上記高速化の問題を解消できることに加え、画像形成装置８０２から排出されるシートをシート仕分け装置８１６とシート仕分け装置８１８に交互に案内することによって余裕ができるために、画像形成装置８０２の一層の高速化に対応することもできる。
【０００７】
また、シート仕分け装置８１６，８１８のうちいずれか一方でシート仕分け作業がなされてシートがそのまま残っている状態でも、そのシートを取り除くことなく、空いている他方を使って他のオペレータが別のシート仕分け作業を行なうことができる。また、エンドフェンスや整合手段が別個独立に存在するので、サイズの異なるシートの仕分け作業を同時に実施することができる等の利点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年においてはオフィス等における作業スペースの効率的使用が強く望まれているが、上記のように水平方向に並設する方式では大きな設置スペースを要し、上記要望に応えることができなかった。
【０００９】
本発明は、上記重連構成の利点を活かしながら設置スペースを少なくできるシート仕分け装置の提供を、その主な目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、画像形成装置から受け取った画像形成済みのシートを収容するビンが複数重ね合わせ状態に設けられたビンユニットと、上記シートを指定されたビンへ排出するシート排出手段と、上記ビンに収容された上記シートを整合する整合手段と、上記シート排出手段等を制御する制御手段とを有するシート仕分け装置において、
上記ビンユニットが上下方向に複数重ねて配置され、上記シート排出手段と整合手段が各ビンユニット毎に独立して設けられ、上記整合手段による整合が完了したあとの上記シートの取り出しが、各ビンユニット毎に独立して可能であり、各ビンユニット毎に、整合が完了して上記シートの取り出しが可能であることを知らせる報知手段が設けられ、
上記制御手段は、
一方のビンユニットへ分配するシートが該ビンユニットのビン数を超えたら他方のビンユニットへ分配し、
上記他方のビンユニットへのシート分配動作の開始と同時に上記一方のビンユニットにおいて上記整合手段による整合を行い、
上記一方のビンユニットでの整合が完了すると、前記報知手段を介して該ビンユニットからのシートの取り出しが可能である旨の報知を行い、
上記他方のビンユニットへ分配するシートが該ビンユニットのビン数を超えたら、シートが取り出された上記一方のビンユニットへ分配する、
という動作を部数に応じて繰り返す制御を行う、という構成を採っている。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて本発明の一実施例に係るシート仕分け装置の全体構成を概略的に説明する。
本実施例におけるシート仕分け装置２は、画像形成装置としての孔版印刷機４に付設されている。孔版印刷機４は、例えば特開平７−３０９５２０号公報に開示される公知の印刷構成を有するもので、ここではその構成及び説明を省略する。
【００１９】
シート仕分け装置２は、下部フレーム６と上部フレーム８とから全体の枠組みが構成されており、下部フレーム６には、孔版印刷機４から搬送手段４ａによって排出される画像形成済みのシートＳ（以下、単にシートという場合がある）を受け取る搬送手段１０と、水平搬送手段１２と、偏向部材１４と、非仕分けモード時に使用される、昇降可能で大量排紙可能な排紙トレイ手段１６等が備えられている。搬送手段１０は、水平搬送手段１２と排紙トレイ手段１６とへ選択的にシートＳを案内する搬送路切り換え機能を有している（後述）。シート仕分け装置２の各動作は、制御手段１０２によって制御される。
【００２０】
上部フレーム８はさらに下部８ａと上部８ｂに分けられ、下部８ａには仕分け部２Ａが、上部８ｂには同一構成の仕分け部２Ｂが設けられている。上部フレーム８の構成は、仕分け部２Ｂを仕分け部２Ａの上に後付けする構成としてもよく、最初から不可分の一体構成として形成してもよい。
仕分け部２Ａには、複数のトレイ１８が上下方向に重ね合わせ状態に設けられて形成されたビンユニット２０（本実施例ではビン数２０）と、偏向部材１４により搬送方向を切り換えられたシートＳを略垂直方向に搬送する垂直搬送手段２２と、この垂直搬送手段２２によって搬送されてくるシートＳを指定されたビンへ排出するシート排出手段２４と、後述する整合手段で整合されたシート束をグリップしてシート搬送方向に移動させるグリップ手段２６と、グリップ手段２６により移動させられたシート束に綴じ処理を行うステイプラー２８等が備えられている。
【００２１】
また、仕分け部２Ａの底面には、仕分け部２Ａのシートの有無を検知するシート検知手段としての反射型センサ２５が設けられている。この反射型センサ２５は、後述するエンドフェンスの移動用穴に対応する位置に設けられている。
仕分け部２Ｂにおいても同様で、同一の符号で示している。なお、以下の構成上の説明においては、特に必要がない限り仕分け部２Ａのみについて述べる。
【００２２】
シート排出手段２４は、指定されたビンのシート進入口を拡大するビン開閉カム３０と、ビン開閉カム３０を回転駆動するカム駆動手段（後述）と、垂直搬送手段２２の搬送面からシートＳを掬い上げて拡開されたビンへ導く偏向爪３２と、この偏向爪３２を駆動する偏向爪切り換え手段（後述）等を有しており、上下方向に昇降可能に設けられている。
孔版印刷機４の搬送手段４ａ、搬送手段１０、水平搬送手段１２、垂直搬送手段２２はいずれも、ファンの吸引力でシートＳを搬送ベルト上に密着させて搬送する吸着搬送構成を有している。これらの構成についても後で詳細に説明する。
【００２３】
図２に示すように、ビンの底面を形成するトレイ１８は、シート進入方向後端に固定された非開放型の後端揃え面１８ａを一体に有しており、シート積載面１８ｂには、積載されたシートＳをシート進入方向と略直交するシート幅方向の一方から押圧してバラツキを修正する整合手段としての横方向整合手段３４の移動用穴１８ｃ，１８ｄと、主にシート進入方向の移動を制限するエンドフェンス３６の移動用穴１８ｅが形成されている。移動用穴１８ｅは、シートＳのサイズに応じて移動する場合又は縦方向の整合を行う場合の縦移動用穴１８ｆと、この縦移動用穴１８ｆに連設され、グリップ手段２６でシート束を移動させるときにエンドフェンス３６が退避する退避用穴１８ｇとからなる略Ｌ字形に形成されている。
【００２４】
図２では図示しないが、各トレイ１８の後端部両側には、ビン開閉カム３０の螺旋状のカム溝３０ａに係合する軸部材としてのトラニオン３８（図１）が固定されている。トレイ１８の先端部は、図１に示すように、上部フレーム８に固定された支持片４０に湾曲凸部１８ｈを介して点接触又は線接触状態に支持されており、ビン開閉時における摩擦が小さいヒンジ機能が得られるようになっている。
【００２５】
次に、図２に基づいて、グリップ手段２６とステイプラー２８をビンユニット２０の任意のビンＢに対応させるべく同時昇降させる昇降機構及びこれを駆動する駆動源等について説明する。なお、以下に示す軸やプーリ等は上部フレーム８に適宜に支持されており、これについての説明は省略する。
ビンユニット２０の３隅に対応して３つの垂直ベルト４２，４４，４６が配置されている。ビンＢのシート進入方向後端側の一方に位置する垂直ベルト４２は、プーリ４８，５０間に掛け渡されており、シート進入方向先端側の一方に位置する垂直ベルト４４は、プーリ５２と、水平に延びる駆動軸５４の一端に固定されたプーリ５６間に掛け渡されている。駆動軸５４の他端にはプーリ５８が固定されており、このプーリ５８とプーリ６０間に垂直ベルト４６が掛け渡されている。垂直ベルト４２の下方に位置するプーリ５０と同軸上に固定されたプーリ６２と、垂直ベルト４４の下方に位置するプーリ５６と同軸上に固定されたプーリ６４間には水平ベルト６６が掛け渡されており、駆動軸５４の回転が垂直ベルト４２に伝達されるようになっている。
【００２６】
駆動軸５４の延長端にはギヤ６８が固定されており、このギヤ６８は駆動源としてのステッピングモータ７０の回転軸に固定されたギヤ７２に噛み合っている。従って、ステッピングモータ７０が回転すると、３つの垂直ベルト４２，４４，４６が同時に同一方向に回転移動する。
グリップ手段２６は、垂直ベルト４２と４４間に配置された水平軸７４に摺動自在に取り付けられており、シートＳの進入方向及びその反対方向に移動できるようになっている。水平軸７４の一端は垂直ベルト４２に沿って設けられた垂直軸７６に摺動自在に設けられた円筒状のスライダ７８に取り付けられており、スライダ７８は垂直ベルト４２に結合されている。水平軸７４の他端は、垂直ベルト４４に結合されて上下移動可能な二股ジョイント８０に取り付けられている。
【００２７】
水平軸７４と同時に昇降できるように、ステッピングモータ８２と、プーリ８４は設けられており、ステッピングモータ８２の回転軸に固定されたプーリ８６とプーリ８４間には水平軸７４に沿う水平ベルト８８が掛け渡されている。グリップ手段２６は水平ベルト８８に結合されており、これによりグリップ手段２６はステッピングモータ８２を駆動源として、その昇降動作とは独立してシートＳの進入方向及びその反対方向への水平移動ができるようになっている。
【００２８】
ステイプラー２８は、垂直ベルト４４と４６間に配置された水平軸９０に摺動自在に取り付けられており、シートＳの進入方向と略直交するシート幅方向に水平移動できるようになっている。水平軸９０の一端は垂直ベルト４４に結合された二股ジョイント８０に取り付けられており、他端は垂直ベルト４６に結合されたジョイント９２に取り付けられている。従って、グリップ手段２６とステイプラー２８はステッピングモータ７０の回転により同時に昇降する。
本実施例によれば、単一の駆動源（ステッピングモータ７０）でグリップ手段２６とステイプラー２８を同時に昇降させることができるので、低コスト及び簡易な構成で昇降機構を実現できる。
【００２９】
水平軸９０と同時に昇降できるように、ステッピングモータ９４と、プーリ９６は設けられており、ステッピングモータ９４の回転軸に固定されたプーリ９８とプーリ９６間には水平軸９０に沿う水平ベルト１００が掛け渡されている。ステイプラー２８は水平ベルト１００に連結されており、これによりステイプラー２８はステッピングモータ９４を駆動源として、その昇降動作とは独立してシートＳの進入方向と略直交するシート幅方向への水平移動ができるようになっている。
【００３０】
次に、図３に基づいて、シート仕分け装置２の動作を制御する制御手段１０２について説明する。
なお、制御手段１０２は、ＣＰＵ、Ｉ／Ｏインターフェース、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含めたマイクロコンピュータを意味する。
制御手段１０２は、グリップ手段２６とステイプラー２８を同時昇降させる駆動源であるステッピングモータ７０、グリップ手段２６の水平移動駆動源としてのステッピングモータ８２、ステイプラー２８の水平移動駆動源としてのステッピングモータ９４、ランプ３５（後述）、エンドフェンス３６を駆動するステッピングモータ１７６（後述）、横方向整合手段３４を駆動するステッピングモータ２１８（後述）等を制御する。また、制御手段１０２には、反射型センサ２５から検知信号が入力される。
また、制御手段１０２はシート仕分け装置２に設けられた操作パネル１０４や孔版印刷機４の制御手段１０６との間で信号の授受を行う。
上記操作パネル１０４はシート仕分け装置２に一体に設ける必要はなく、孔版印刷機４に設けてもよく、孔版印刷機４の操作パネルと兼用してもよい。また、上記制御手段１０２も孔版印刷機４の制御手段と兼用してもよい。
【００３１】
次に、各ビンＢに収容されたシートＳのバラツキを修正するエンドフェンス３６や横方向整合手段３４等について説明する。
図４に示すように、ビンユニット２０のシート進入方向先端側には、ビンユニット２０の周囲をシート進入方向と略直交するシート幅方向に取り囲む枠体１２５が設けられており、枠体１２５はシート進入方向及びその反対方向に移動可能となっている。枠体１２５は、上部横枠１２６、下部横枠１２８、右側縦枠１３０、左側縦枠１３２を有しており、シートＳの進入方向の移動を制限する突き当て面としてのエンドフェンス３６は、上部横枠１２６と下部横枠１２８間に支持されている。位置的基準について説明すると、右側は装置の手前側、左側は装置の奥側である（以下、同じ。）
制御手段１０２は、孔版印刷機４からシートＳのサイズ情報を受けると、枠体１２５を移動させ、エンドフェンス３６をシートＳのサイズに対応した位置に位置させる。
【００３２】
本実施例では、ビンユニット２０に収容され又は処理が終了したシートＳは、ビンユニット２０の右側面から手前側（矢印Ｎ方向）へ引き出されて取り出される。右側面のシート進入方向後端側には、基準フェンス１３４が設けられている。
基準フェンス１３４は、上部フレーム８に支持片１３６，１３７を介して回転自在に支持された垂直軸１３８に基端を固定されており、垂直軸１３８に固定されたギヤ１４０とこれに噛み合うウォームギヤ１４２及びステッピングモータ１４４等からなる駆動構成によって回動される。グリップ手段２６が小サイズのシートＳをグリップするときはグリップ手段２６と基準フェンス１３４が干渉するため、この場合には実線で示す整合位置から外方に回動されて二点鎖線で示す退避位置に位置付けられる。
【００３３】
枠体１２５の右側縦枠１３０の内面（破線ハッチングで表示）は、移動基準フェンス１３０ａであり、この移動基準フェンス１３０ａと整合位置にある基準フェンス１３４とは面一となるように設定されている。従って、横方向整合手段３４（図２）による矢印Ｎ方向への押圧動作において、シートＳのシート進入方向における後端側は基準フェンス１３４で揃えられ、先端側は移動基準フェンス１３０ａで揃えられる。シートＳの縦方向の整合は、トレイ１８の後端揃え面１８ａに対するエンドフェンス３６の押圧動作によってなされる。
【００３４】
移動基準フェンス１３０ａの幅ｗ（図７）は、グリップ手段２６が小サイズのシートＳの略中央部をグリップしてステイプラー２８へ向けて移動させた際、グリップ手段２６と移動基準フェンス１３０ａが干渉しない大きさ（幅）に設定されており、また、シートＳの取り出し性、枠体１２５の円滑な移動を得るための簡易・軽量構成等を考慮して最小限に設定されている。シートＳが小サイズの場合には基準フェンス１３４と移動基準フェンス１３０ａ間の距離が短くなるので、相互の補いによって右側面全体を覆う基準フェンスを設けた場合と同等の整合機能を得ることができるが、大サイズで特に腰の弱い場合には離れすぎて相互補いの効果が得られず、移動基準フェンス１３０ａが整合基準面としての機能を発揮できなくなる虞がある。この懸念を解消するために、補助基準面手段１４６（図４）が設けられている。
【００３５】
補助基準面手段１４６は、右側縦枠１３０に回転自在に支持された垂直軸１４８と、この垂直軸１４８の上端部に基端を固定された上部水平アーム１５０と、垂直軸１４８の下端に基端を固定された下部水平アーム１５４と、上部水平アーム１５０の自由端と下部水平アーム１５４の自由端間に略垂直に支持された基準バー１５６を有している。補助基準面手段１４６は、グリップ手段２６がステイプラー２８側に移動する場合や、シートＳを取り出す場合には実線で示す整合位置から二点鎖線で示す退避位置に前述した基準フェンス１３４と同様に、垂直軸１４８に固定されたギヤ１５１とこれに噛み合うウォームギヤ１５２及びステッピングモータ１５３等からなる駆動構成によって回動される。なお、ステイプラー２８とグリップ手段２６を有しないシート仕分け装置では、この補助基準面手段１４６は手動で回動するようにしてもよい。
【００３６】
基準バー１５６は、その整合位置では、右側縦枠１３０に対する上部水平アーム１５０と下部水平アーム１５４の摩擦係合等の構成によって固定的に位置決めされ、その内方側面は移動基準フェンス１３０ａと面一となる。
かかる構成によって、グリップ手段２６の移動時に干渉することなく、且つ枠体１２５の大型・重量化を来すことなく、また、シートＳの取り出し性を低減させることなく大サイズのシートＳの整合を高精度に行うことができる。
【００３７】
図５に示すように、上部フレーム８の中央部の上下には、シート進入方向に延びる水平軸１５８，１６０が設けられており、これらにはそれぞれ円筒状のスライダ１６２，１６４が摺動自在に設けられている。上方のスライダ１６２は枠体１２５の上部横枠１２６に連結されている。上方の水平軸１５８に沿って、プーリ１６６、１６７間に掛け渡された水平ベルト１６８が設けられており、この水平ベルト１６８も枠体１２５の上部横枠１２６にスライダ１６２を介して連結されている。水平ベルト１６８に略直交する状態に、プーリ１６７と同軸に固定されたプーリ１６９とプーリ１７０間に掛け渡された水平ベルト１７２が設けられている。プーリ１７０は、ベルト１７４を介して枠体１２５の移動駆動源としてのステッピングモータ１７６により回転駆動される。
【００３８】
一方、下方のスライダ１６４は枠体１２５の下部横枠１２８に連結されている。下方の水平軸１６０に沿って、プーリ１７８、１７９間に掛け渡された水平ベルト１８０が設けられており、この水平ベルト１８０も枠体１２５の下部横枠１２８にスライダ１６４を介して連結されている。水平ベルト１８０と略直交する状態に、プーリ１７９と同軸に固定されたプーリ１８１とプーリ１８２間に掛け渡された水平ベルト１８４が設けられている。上方の水平ベルト１７２のプーリ１６９，１７０とこれに対応する下方の水平ベルト１８４のプーリ１８１，１８２はそれぞれ同軸に固定されている。
従って、上記上方ベルト構成と下方ベルト構成はステッピングモータ１７６の回転により同時に駆動され、枠体１２５はシート進入方向又はその反対方向に移動する。
【００３９】
図６に示すように、枠体１２５の上部横枠１２６の左半部内にはシート進入方向と略直交するシート幅方向に延びる水平軸１８６が設けられており、この水平軸１８６にはエンドフェンス３６の上端に一体に形成されたスライダ部３６ａが摺動自在に嵌合されている。また、水平軸１８６に沿って水平ベルト１８８が設けられており、スライダ部３６ａは水平ベルト１８８に結合され、水平ベルト１８８はプーリ１９０と、ステッピングモータ１９２の回転軸に固定されたプーリ１９４間に掛け渡されている。図示しないが下部横枠１２８においても同様な構成となっている。かかる構成により、エンドフェンス３６のシート進入方向と略直交するシート幅方向の退避移動が可能となっている。なお、図５及び図６では上部横枠１２６と下部横枠１２８の略半分しか表示していない。また、スライダ１６２と水平ベルト１６８は上述したように結合されているが、図６では見やすくするために水平方向に離した状態に表示している。
【００４０】
図５に示すように、横方向整合手段３４は、垂直方向に延びるジョガーフェンス１９６と、ジョガーフェンス１９６上下端から水平に延びるアーム１９８，２００と、アーム１９８，２００の自由端間にジョガーフェンス１９６と略平行に支持された大サイズ対応の補助ジョガーバー２０２等から構成されている。
ジョガーフェンス１９６の上端は、シート進入方向と略直交するシート幅方向に延びる水平軸２０４に摺動自在に設けられた円筒状のスライダ２０６に結合されており、上方のアーム１９８の基端部はスライダ２０６に一体に設けられた軸２０８に回動自在に支持されている。水平軸２０４に沿って水平ベルト２１０が設けられており、スライダ２０６は水平ベルト２１０に結合され、この水平ベルト２１０はプーリ２１２とプーリ２１４間に掛け渡されている。プーリ２１４は、ベルト２１６を介して横方向整合手段３４の駆動源としてのステッピングモータ２１８により回転駆動される。
【００４１】
一方、ジョガーフェンス１９６の下端は、シート進入方向と略直交するシート幅方向に延びる水平軸２２０に摺動自在に設けられた円筒状のスライダ２２２に連結されており、下方のアーム２００の基端部はスライダ２２２に一体に設けられた軸２２４に回動自在に支持されている。水平軸２２０に沿って水平ベルト２２６が設けられており、スライダ２２２は水平ベルト２２６に結合され、この水平ベルト２２６はプーリ２２８とプーリ２３０間に掛け渡されている。上方の水平ベルト２１０のプーリ２１２，２１４とこれに対応する下方の水平ベルト２２６のプーリ２２８，２３０はそれぞれ同軸に固定されている。従って、ステッピングモータ２１８の回転により、ジョガーフェンス１９６及び補助ジョガーバー２０２が上下同時に駆動されてシート進入方向と略直交するシート幅方向に往復移動可能となっている。
【００４２】
図７に示すように、補助ジョガーバー２０２を支持するアーム１９８（２００）は、捩じりコイルバネ２３２（２３４）によってビンＢの内方へ回動するように付勢されており、スライダ２０６（２２２）に一体に形成された支持部材２３６（２３８）によって補助ジョガーバー２０２とジョガーフェンス１９６が面一となるように制限されている。なお、捩じりコイルバネ２３２（２３４）は上方又は下方のいずれか一方に設けてもよい。
【００４３】
シートＳが小サイズの場合には、ジョガーフェンス１９６のみにより横方向の整合がなされる。補助ジョガーバー２０２の移動用穴１８ｄのビン内方への入り込み長さは、エンドフェンス３６との干渉を回避するためにジョガーフェンス１９６の移動用穴１８ｃより短く設定されている。小サイズのシートＳを整合すべく制御手段１０２によりステッピングモータ２１８が駆動されて横方向整合手段３４がビン内方へ向けて移動させられると、二点鎖線で示すように、補助ジョガーバー２０２はエンドフェンス３６の移動用穴１８ｆに達する手前で移動用穴１８ｄの内方端に当接してそれ以上の移動を制限される。
ジョガーフェンス１９６は、アーム１９８（２００）が捩じりコイルバネ２３２（２３４）の付勢力に抗して回動するため移動を許容され、小サイズのシート束の側部を押圧する。押圧されたシート束の反対側は、基準フェンス１３４、基準バー１５６、移動基準フェンス１３０ａによって揃えられる。ジョガーフェンス１９６の移動用穴１８ｃの内方端は、小サイズのシートＳの領域内に入り込むように形成されており、ジョガーフェンス１９６のいわゆるオーバーランによる確実な揃えができるようになっている。
【００４４】
シートＳが大サイズの場合には、ジョガーフェンス１９６と補助ジョガーバー２０２とによってシート束の側部を押圧する。実質的には、幅Ｈの広さの押圧面となるので、大サイズのシート束でもトレイ１８との摩擦による回動モーメントを生じさせることなく、すなわちバラケを生じることなく基準フェンス側に移動させることができる。
本実施例における横方向整合手段３４によれば、小サイズと大サイズに個別に対応した整合手段を設ける必要がなく、且つ、駆動源を一つにできるため、構成の簡易化及び消費電力の低減を図ることができる。
補助ジョガーバー２０２の移動用穴１８ｄの内方端は、大サイズのシートＳの領域内に入り込むように形成されており、オーバーランによる確実な揃えができるようになっている。
押圧されたシート束の反対側は、基準フェンス１３４、基準バー１５６、移動基準フェンス１３０ａによって揃えられる。この場合、基準フェンス１３４と移動基準フェンス１３０ａの間の距離が大きくなるので、腰の弱いシートＳでは基準面不足となって揃え不良が発生する可能性があるが、基準バー１５６が存在するため、移動基準フェンス１３０ａの基準面幅ｗは実質的にｗ１に拡げられた状態となり、上記不具合を抑制することができる。
【００４５】
制御手段１０２は、孔版印刷機４からシートＳのサイズ信号を受けると、これに対応した枠体１２５のホームポジションＭからの移動距離をＲＯＭから抽出し、これに基づいてステッピングモータ１７６を駆動して枠体１２５を移動させ、エンドフェンス３６をサイズに対応した位置に位置付ける。この状態でエンドフェンス３６はシートＳのシート進入方向の移動を制限する突き当て面として機能するが、シートＳがビン内に所定枚数収容された後は、縦方向の整合手段として機能する。
【００４６】
すなわち、制御手段１０２はビン内への排出完了の信号を受けると、枠体１２５をシート進入方向と反対方向に移動させる。これによりシート束のシート進入方向先端はエンドフェンス３６でトレイ１８の後端揃え面１８ａに向けて押圧され、縦方向の整合がなされる。
縦、横の整合動作が完了すると、制御手段１０２はステッピングモータ１７６を駆動して枠体１２５をホームポジションＭに戻し、さらにステッピングモータ１９２を駆動してエンドフェンス３６をシート進入方向と略直交するシート幅方向に退避させる。すなわち、グリップ手段２６によるシート束移動領域からエンドフェンス３６を退避させる。
【００４７】
エンドフェンス３６の上記動作に伴って、ステッピングモータ７０，８２（図２）が駆動されてグリップ手段２６が所定のグリップ位置に位置付けられ、シート束の側部がグリップされる。この場合、シートＳが小サイズの場合には、制御手段１０２はグリップ手段２６の移動に先立って、ステッピングモータ１４４（図４）を駆動して基準フェンス１３４を外方に退避させる。同様に、ステッピングモータ１５３（図４）を駆動して基準バー１５６を外方に退避させる。グリップ手段２６がシート束をグリップした状態でステイプラー２８へ向けて移動すると、横方向整合手段３４はホームポジションに戻される。
【００４８】
次に、シート仕分け装置２全体としての仕分け動作等について説明する。
図１に示すように、仕分け部２Ａのビン番号は１〜２０（Ｂ１〜Ｂ２０）で、仕分け部２Ｂのビン番号は２１から４０（（Ｂ２１〜Ｂ４０）である。仕分け機能が独立した構成を上下に重ねてビン数を増やしたので、水平方向の設置スペースを拡大することなく処理能力を高めることができる。画像形成装置としての孔版印刷機４が高速印刷機能を有する場合には、シートを仕分け部２Ａと仕分け部２Ｂとに交互に分配することによって対応でき、シート排出手段２４の高速移動化を回避できる。
【００４９】
仕分け部数が２０以内のときは、制御手段１０２は仕分け部２Ａの反射型センサ２５（図７参照）の検知情報に基づいて仕分け部２Ａのシートの有無をチェックし、空のときは仕分け部２Ｂが空であっても優先的に仕分け部２Ａで仕分けを行なうように制御する。
仕分け部２Ａにシートが残っている場合には、仕分け部２Ｂの反射型センサ２５の検知情報に基づいて仕分け部２Ｂのシートの有無をチェックし、空の場合には仕分け部２Ｂで仕分けを行なうように制御する。この場合には、シートは仕分け部２Ａの垂直搬送手段２２から仕分け部２Ｂの垂直搬送手段２２へ受け渡され、仕分け部２Ｂのシート排出手段２４によって各ビンへ排出される。
【００５０】
仕分け部２Ａと仕分け部２Ｂでは、それぞれエンドフェンス３６が独立に駆動されるので、仕分け部２Ａと仕分け部２Ｂとで異なったサイズのシートの仕分けを行なうことができる。例えば、仕分け部２ＡにおいてＡ４サイズのシートの仕分けを行ってそのシートが残っている場合に、別のオペレータが仕分け部２ＢにおいてＢ４サイズのシートの仕分けを行なうことができる。
【００５１】
また、仕分け部２Ａと仕分け部２Ｂでは、それぞれ横方向整合手段３４が独立に駆動されるので、図８に示すように、シート１枚ずつの交互分配方式とすれば、一方でシート分配がなされている時に他方で同時に整合動作を行なうことができる。例えば、制御手段１０２は、仕分け部２Ａの１ビン目のビンＢ１に収容されたシートを横方向整合手段３４及びエンドフェンス３６を駆動して整合すると同時に、仕分け部２Ｂにおいてはシート排出手段２４を２１ビン目のビンＢ２１に対応させてシートを排出させる。
このため、高速印刷の場合でも十分な整合時間を確保することができ、良好な整合機能を得ることができ、しかも、低速でビン開閉カム３０を駆動できるので、低騒音で機械的摩耗も少なく、高寿命化が図れる。
【００５２】
最終シートの分配がなされ、整合が完了したらシートを取り出すことになるが、シートの取り出しは仕分け部２Ａと仕分け部２Ｂとで独立して行えるようになっている。図１に示すように、仕分け部２Ａのシート取り出し側面の右肩には、報知手段としての青色のランプ３５が設けられており、整合動作が完了すると制御手段１０２はランプ３５を点灯してシートの取り出しが可能であることを知らせる。ランプの色を赤色としてシートを取り出し可能な時間のみ消灯する構成としてもよい。なお、シート取り出し可能の場合は、装置カバーの開放に関するアラームを無視するように制御する。
【００５３】
ランプ３５が点灯した場合、オペレータは図４で示すＮ方向へビン毎にシートを引き出して取り出す。この場合、制御手段１０２はランプ３５の点灯とともに、基準フェンス１３４と補助基準面手段１４６を退避位置に位置付ける。手動方式の場合には、オペレータは基準フェンス１３４と補助基準面手段１４６を外方へ回動してからシートを取り出す。
【００５４】
また、本実施例の構成によれば、仕分け部２Ａ、２Ｂから適宜にシートを取り出すことにより、ビン数４０に拘らずエンドレスソーティングが可能となる。
その一例として、１ビンの最大収容枚数を５０枚とし、原稿が５０枚以上で部数４０の印刷作業を示す。
図９に示すように、仕分け部２Ａにおいて５０枚目の原稿に係るシートが２０ビン目に分配されると、ビンユニット２０は規定容量満杯となるため、制御手段１０２は仕分け部２Ａの横方向整合手段３４及びエンドフェンス３６を駆動して整合を行なう。整合が完了すると、制御手段１０２は仕分け部２Ａのランプ３５を点灯してオペレータにシートの取り出しが可能であることを知らせる。
一方、仕分け部２Ｂにおいては仕分け部２Ａの２０ビン目への分配の次に５０枚目の原稿に係るシートが２１ビン目に分配される。仕分け部２Ｂにおいて４０ビン目への分配が完了すると、孔版印刷機４では５１枚目の原稿の読み取り、製版、版付け動作が行われる。版付け動作によるシート（例えば１枚）は、ノンソート時の排紙先である排紙トレイ手段１６（図１）に排出される。
【００５５】
図９に示すように、孔版印刷機４の５１枚目の原稿の読み取り動作と並行して、仕分け部２Ｂでは５０枚目の原稿に係るシートが４０ビン目に分配されると、制御手段１０２は仕分け部２Ｂの横方向整合手段３４及びエンドフェンス３６を駆動して整合を行なう。整合が完了すると、制御手段１０２は仕分け部２Ｂのランプ３５を点灯してオペレータにシートの取り出しが可能であることを知らせる。
【００５６】
仕分け部２Ａにおけるシートの取り出しの制限時間は、仕分け部２Ａにおける整合が完了してから５１枚目の原稿に係るシートが仕分け部２Ａの１ビン目に分配される前までである。
制御手段１０２は孔版印刷機４から５１枚目の原稿に係る１ビン目に分配される排紙コマンドを受けると、仕分け部２Ａのランプ３５を消灯する。
一方、仕分け部２Ｂにおけるシートの取り出しの制限時間は、仕分け部２Ｂにおける整合が完了してから５１枚目の原稿に係るシートが仕分け部２Ｂの２１ビン目に分配される前までである。制御手段１０２は仕分け部２Ａにおける５１枚目の原稿に係るシートの２０ビン目への分配を確認し、孔版印刷機４から５１枚目の原稿に係る２１ビン目に分配される排紙コマンドを受けると、仕分け部２Ｂのランプ３５を消灯する。
図８で示した例ではシートの１枚毎に整合を行なうが、図９で示した例では１つの原稿に係るシートがビンユニット２０に全部分配されてから整合を行なう。
【００５７】
上記の制限時間内でシートを取り出すことを繰り返せば、仕分け部２Ａ、２Ｂにおける仕分け作業を連続させることができ、少ないビン数により大量のページ数の印刷物の仕分け作業を効率的に行なうことができる。
最大ビン数（本実施例では４０）と印刷部数が同じで、且つ、原稿枚数が１ビンの最大収容枚数（本実施例では５０）以上の場合に特に効率的となる。例えば原稿枚数が１５０枚の印刷物の場合には、仕分け部２Ａ、２Ｂにおいてそれぞれ３回のシート取り出しを行なうことになる。
【００５８】
次に、孔版印刷機４から受け取ったシートＳを搬送する構成等について説明する。
搬送路切り換え機能を有する搬送手段１０は、図１及び図１０に示すように、下部フレーム６内の一対の側板２５０，２５０に支持された箱状のベース２５２と、ベース２５２内に軸支された駆動プーリ２５４、従動プーリ２５５と、これらのプーリ間にその一部がベース２５２上面に露出するように掛け渡された複数の搬送ベルト２５６と、ベース２５２の下面に取り付けられた吸引ファン２５７等を有している。搬送手段１０は、駆動プーリ２５４の回転軸を支点として上下方向に回動可能に支持されている。
搬送ベルト２５６には多数の貫通孔ｈが形成されており、孔版印刷機４から受け取ったシートＳは、吸引ファン２５７の吸引作用により搬送ベルト２５６上に密着した状態で搬送される。
【００５９】
ベース２５２のシート出口側下部には、搬送手段１０の位置を水平搬送手段１２に対向させる仕分け位置ｐ１（図１で実線で示す位置）と、排紙トレイ手段１６に対向させる非仕分け位置ｐ２（同二点鎖線で示す位置）とに選択的に切り換える切り換え駆動手段２５８が設けられている。
切り換え駆動手段２５８は、ベース２５２の下部に設けられたブラケット２６０と、ブラケット２６０に回転自在に支持された軸２６１と、この軸２６１の両端に固定されたピニオン２６２，２６２と、側板２５０，２５０に形成された、ピニオン２６２，２６２が噛み合うラック部２６３，２６３と、軸２６１の中央部に固定されたウォームホイール２６４と、このウォームホイール２６４に噛み合うウォームギヤ２６５と、ウォームギヤ２６５を駆動するモータ２６６（図１２参照）を有している。
一対のラック部２６３，２６３は、駆動プーリ２５４の回転軸を支点とした軸２６１の変位軌跡に対応して扇形状に形成されている。
【００６０】
搬送手段１０の仕分け位置ｐ１及び非仕分け位置ｐ２への揺動は、制御手段１０２によって制御される。制御手段１０２は、孔版印刷機４からモード信号を受けると、これに基づいてモータ２６６を駆動する。図１に示すように、仕分け位置ｐ１を検知するポジションセンサ２６７と、非仕分け位置ｐ２を検知するポジションセンサ２６８が設けられており、制御手段１０２はこれらのセンサの検知信号に基づいてモータ２６６の駆動、回転方向を制御する。
【００６１】
水平搬送手段１２は、図１、図１１に示すように、箱状のベース２７０と、ベース２７０内に軸支された駆動プーリ２７２、従動プーリ２７３と、これらのプーリ間にその一部がベース２７０上面に露出するように掛け渡された複数の搬送ベルト２７４と、ベース２７０の下面に取り付けられた吸引ファン２７５等を有している。ベース２７０のシート進入口側には、搬送手段１０により搬送されるシートＳの先端が受渡し部位でジャムとならないように搬送手段１０側に向かって下方に傾斜した複数の案内片２７６が設けられている。水平搬送手段１２は、搬送手段１０と同様に吸着搬送機能を有する。
【００６２】
垂直搬送手段２２は、図１２及び図１３に示すように、支柱２９０と、この支柱２９０の上下端部に図示しない軸受を介して回転自在に支持された上下ローラ２９２、２９４と、ガイド板２９５と、上下ローラ２９２、２９４間にその一部がガイド板２９５上面に露出するように掛け渡された複数の搬送ベルト２９６と、吸引ファン２９８と、この吸引ファン２９８を支持するとともに周囲空間を遮断して吸引ファン２９８の吸引作用を生じせしめる外壁部材３００等を有している。
駆動ローラとしての下ローラ２９４の一端部には駆動ギヤ３０２が固定されており、駆動ベルト３０４を介してモータ３０６で回転駆動される。なお、ベース２５２、２７０、ガイド板２９５の搬送ベルト２５６、２７４、２９６で覆われる部分には多数の貫通孔が形成されている。
【００６３】
ガイド板２９５は、搬送ベルト２９６の支持領域からはみ出すシート両端部のカール等を制限するもので、換言すれば、搬送ベルト２９６の設置数の必要最小限化に寄与し、モータ３０６の小型化、低エネルギー化に寄与するものである。また、中間部を支持されることなく上下方向に延びる搬送ベルト２９６の回転移動時の水平方向の振れを制限し、シートＳの垂直搬送時の安定化にも寄与するものである。
【００６４】
図１２に示すように、ビンユニット２０の高さ方向に延びる複数のレール部材３０８に摺動自在にシート排出手段２４のベースとしての昇降枠３１０が設けられている。昇降枠３１０は、右側部３１０ａと、左側部３１０ｂと、これらを連結する連結部３１０ｃとから構成されており、右側部３１０ａと左側部３１０ｂは連結部３１０ｃに対してコ字形のブラケット３１２で固定されている。右側部３１０ａと左側部３１０ｂにはそれぞれビン開閉カム３０が支持されているとともに、右側部３１０ａには、両方のビン開閉カム３０を回転させる駆動モータ３１４等が支持されている。
【００６５】
シート搬送方向左側の支持フレーム３０９には、図１４に示すように、円柱状のレール部材３０８と、細板状のレール部材３１６が備えられている。昇降枠３１０の右側部３１０ａの図面上の左側はレール部材３０８に摺動自在に支持されており、図面上の右側はガイドローラ３１８を介してレール部材３１６と支持フレーム３０９との間をコロ接触で移動するようになっている。上記コ字形のブラケット３１２は支持フレーム３０９に上下方向に形成された長孔３０９ａを移動可能に設けられている。また、支持フレーム３０９には長孔３０９ａに略平行に、トラニオン３８の支持軸３９（図１５）をガイドするガイド溝３０９ｂが形成されている。昇降枠３１０の左側部３１０ｂも同様の構成となっている。
【００６６】
図１５に示すように、昇降枠３１０にはビン開閉カム３０を回転駆動するカム駆動手段３２０が設けられている。
昇降枠３１０の右側部３１０ａにおけるカム駆動手段３２０の構成は、ビン開閉カム３０の上側にカム軸３２２を介して一体に結合されるカムプーリ３２４と、右側部３１０ａに支持される駆動モータ３１４と、駆動モータ３１４の回転軸に固定された駆動プーリ３２６と、カムプーリ３２４と駆動プーリ３２６間に掛け渡された駆動ベルト３２８と、駆動プーリ３２６と同軸に固定された駆動ギヤ３４０（傘歯車）と、この駆動ギヤに噛み合う従動ギヤ３４２（傘歯車）と、従動ギヤ３４２の回転軸としての連結軸３４４を有している。
昇降枠３１０の左側部３１０ｂにおけるカム駆動手段３２０の構成も駆動モータ３１４を除いて同様である。符号３４５は軸受部を示している。
【００６７】
ビン開閉カム３０の螺旋状のカム溝３０ａは、図１６に示すように、段付きローラ状のトラニオン３８の小径部が摺動自在に係合できるように形成されている。本実施例では、ビン開閉カム３０の１回転で１つのトラニオン３８はビン開閉カム３０の上端縁と下端縁の距離だけ上下に移動するように設定されている。昇降枠３１０の左側部３１０ｂにおいても同様の構成となっている。
昇降枠３１０の右側部３１０ａの駆動モータ３１４が回転すると、ビン開閉カム３０が回転するが、ギヤ列を介して連結軸３４４が回転するため、同時に左側部３１０ｂのビン開閉カム３０も回転する。
【００６８】
図１６では、下から３番目のビンＢ３へシートＳを排出するための動作を示しており、ビンＢ３のトラニオン３８がビン開閉カム３０によって下方へ案内されつつある状態を示している。支持フレーム３０９のガイド溝３０９ｂの下端にはビンＢ１のトラニオン３８が当接し、その上にビンＢ２のトラニオン３８が当接しているので、ビン開閉カム３０の回転が終了すると、ビンＢ２のトラニオン３８の上にビンＢ３のトラニオン３８が当接するため、昇降枠３１０はトラニオン３８の１個の高さ分上昇する。
これによって指定されたビンＢ３のシート進入口が拡開される。
【００６９】
昇降枠３１０には、ビン開閉カム３０と共にシート排出手段２４を構成する偏向爪３２と偏向爪切り換え手段３４６が支持されている。
偏向爪３２は、爪先３２ｂの部分に搬送ベルト２９６が入り込む切欠部３２ｃがシート幅方向に複数形成されており（図１３参照）、全体として櫛歯状に形成されている。各爪先３２ｂは偏向爪３２の偏向位置ｑ１において搬送ベルト２９６間に入り込む（図１８、図１４参照）。
偏向爪切り換え手段３４６は、図１７及び図１８に示すように、上述の連結軸３４４と、この連結軸３４４に固定された爪揺動カム３４８と、爪揺動カム３４８を挟む状態に連結軸３４４に嵌挿されたＨ字形状の爪揺動レバー３５０と、爪揺動レバー３５０の下端と偏向爪３２との間に配されたストローク調整スプリング３５２と、このストローク調整スプリング３５２の下端に結合された爪軸３５４を有している。
【００７０】
偏向爪３２の係止部３２ａと昇降枠３１０の連結部３１０ｃとの間にはスプリング３５６が設けられており、スプリング３５６によって偏向爪３２は常時垂直搬送手段２２の搬送面から離れるように付勢され、連結部３１０ｃのストッパ３５８に当接して退避位置ｑ２に保持される。
爪揺動レバー３５０は一対のレバー片３５０ａ，３５０ｂと、これらを結合する結合片３５０ｃとからなり、レバー片３５０ａ，３５０ｂの上部には長穴３６０が、下部には溝３６２が形成されている。
ビン開閉カム３０の回転がなされると、連結軸３４４が回転し、これと同期して爪揺動カム３４８が回転する。爪揺動カム３４８が回転すると、爪揺動レバー３５０等によって偏向爪３２が押圧され、偏向爪３２は垂直搬送手段２２からシートＳを掬い上げる偏向位置ｑ１に位置する。この場合、垂直搬送手段２２のガイド板２９５に対する偏向爪３２の接触圧の変動はストローク調整スプリング３５２によって吸収されるので、耐久性を得ることができる。符号３６４は、シートセンサを示す。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、所定の時間内にシートを取り出すことを繰り返せば、仕分け作業を連続させることができ、少ないビン数により大量のページ数の印刷物の仕分け作業を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るシート仕分け装置の概要正面図である。
【図２】グリップ手段とステイプラーの昇降機構を示す斜視図である。
【図３】制御ブロック図である。
【図４】縦方向と横方向の整合基準面を示す概要斜視図である。
【図５】エンドフェンスと横方向整合手段の駆動機構を示す概要斜視図である。
【図６】エンドフェンスの退避駆動機構を示す概要斜視図である。
【図７】エンドフェンスと横方向整合手段による整合動作を示す概要平面図である。
【図８】交互分配方式における各ビンユニットの動作内容を示すタイムチャートである。
【図９】エンドレスソーティングの場合の各ビンユニットの動作内容を示すタイムチャートである。
【図１０】搬送手段の斜視図である。
【図１１】水平搬送手段の斜視図である。
【図１２】垂直搬送手段周辺の概要断面図である。
【図１３】垂直搬送手段の概要側面図である。
【図１４】シート排出手段と垂直搬送手段との関係を示す概要正面図である。
【図１５】カム駆動手段の概要側面図で、ビン開閉カムを正規の位置からずらした状態の図ある。
【図１６】カム駆動手段の概要要部側面図である。
【図１７】偏向爪切り換え手段の斜視図である。
【図１８】偏向爪切り換え手段の断面図である。
【図１９】従来のシート仕分け装置の概要正面図である。
【図２０】上下方向にビン数を増やしたタイプの従来のシート仕分け装置の概要正面図である。
【図２１】水平方向への重連タイプの従来のシート仕分け装置の概要正面図である。
【符号の説明】
４ 画像形成装置としての孔版印刷機
２０ ビンユニット
２４ シート排出手段
２５ シート検知手段としての反射型センサ
３４ 整合手段としての横方向整合手段
３５ 報知手段としてのランプ
３６ エンドフェンス
１０２ 制御手段
Ｂ ビン
Ｓ 画像形成済みのシート

Claims (1)

1. 画像形成装置から受け取った画像形成済みのシートを収容するビンが複数重ね合わせ状態に設けられたビンユニットと、上記シートを指定されたビンへ排出するシート排出手段と、上記ビンに収容された上記シートを整合する整合手段と、上記シート排出手段等を制御する制御手段とを有するシート仕分け装置において、
   上記ビンユニットが上下方向に複数重ねて配置され、上記シート排出手段と整合手段が各ビンユニット毎に独立して設けられ、上記整合手段による整合が完了したあとの上記シートの取り出しが、各ビンユニット毎に独立して可能であり、各ビンユニット毎に、整合が完了して上記シートの取り出しが可能であることを知らせる報知手段が設けられ、
   上記制御手段は、
   一方のビンユニットへ分配するシートが該ビンユニットのビン数を超えたら他方のビンユニットへ分配し、
   上記他方のビンユニットへのシート分配動作の開始と同時に上記一方のビンユニットにおいて上記整合手段による整合を行い、
   上記一方のビンユニットでの整合が完了すると、前記報知手段を介して該ビンユニットからのシートの取り出しが可能である旨の報知を行い、
   上記他方のビンユニットへ分配するシートが該ビンユニットのビン数を超えたら、シートが取り出された上記一方のビンユニットへ分配する、
   という動作を部数に応じて繰り返す制御を行うことを特徴とするシート仕分け装置。

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