JP2011093694A - シート分離給送装置及びシート処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】シートの分離給送時におけるシートの斜行を有効に抑えられるシート分離給送装置及びシート処理装置を実現する。
【解決手段】シート分離給送装置2は、シート束Gを立てた状態で載置するシート載置部14と、前記シート載置部に載置されるシート束をその厚さ方向に押圧するシート押圧部16と、前記シート押圧部により押圧状態のシート束からシートを1枚ずつ分離給送するシート分離給送部11と、を備え、前記シート押圧部は、シートGを押圧する押圧面の前記シート載置部側の下端部に設けられて前記押圧面と対向する装置本体の壁部15側に向かって突出する凸部16bを有する。
【選択図】図2

Description

本発明は、複数のシートを1枚ずつ分離しながら給送するシート分離給送装置及びシート処理装置に関する。
従来から、例えば、プリンターやスキャナー、複写機等のシート処理装置には、複数のシートを1枚ずつ分離しながら給送するシート分離給送装置が設けられている。このようなシート分離給送装置には、シートを立てた状態で分離給送するものがある(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−255367号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載された構成では、シート束は、立てた状態の側面を押圧板により押圧されているので、立った姿勢が保持されている。しかしながら、分離給送の際、シートがわずかでも斜めに傾いた姿勢であると、分離給送時のフィードローラと分離ローラとでニップされた衝撃等により、シートがわずかに浮く又は斜行する等のおそれがある。
このため、分離給送後の処理、例えば、印刷ズレや画像読取のズレが生じたり、あるいはチェックスキャナー等にあっては磁気インク文字認識ができなくなってしまうという問題がある。特に、チェックスキャナーの磁気インク文字の読取においては、わずかなシートの傾きであっても、MICR等の正確な読み取りができなくなってしまう。
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、シートの分離給送時におけるシートの斜行を有効に抑えられるシート分離給送装置及びシート処理装置を実現することである。
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明のシート分離給送装置は、シート束を立てた状態で載置するシート載置部と、前記シート載置部に載置されるシート束をその厚さ方向に押圧するシート押圧部と、前記シート押圧部により押圧状態のシート束からシートを1枚ずつ分離給送するシート分離給送部と、を備え、前記シート押圧部は、シートを押圧する押圧面の前記シート載置部側の下端部に設けられて前記押圧面と対向する装置本体の壁部15側に向かって突出する凸部を有する。
また、本発明のシート処理装置は、シート束を立てた状態で載置するシート載置部と、前記シート載置部に載置されるシート束をその厚さ方向に押圧するシート押圧部と、前記シート押圧部により押圧状態のシート束からシートを1枚ずつ分離給送するシート分離給送部と、1枚ずつ分離給送される前記シートに所定の処理を施すシート処理部と、を備え、前記シート押圧部は、シートを押圧する押圧面の前記シート載置部側の下端部に設けられて前記押圧面と対向する装置本体の壁部側に向かって突出する凸部を有する。
本発明によれば、シートの分離給送時におけるシートの斜行を有効に抑制することができる。
本発明に係る実施形態のシート読取装置の概略構成図(a)及び制御ブロック図(b)。 図1のシート給送装置を上方から見た図。 図1のシート給送装置を矢印S1方向から見た図。 図2のシート給送装置を矢印S2方向から見た図。 整合用ローラの構成及び機能を説明する図。 整合用ローラの材質、硬度及び磨耗性を例示する図(a)及び整合用ローラの表面に溝を形成した図(b)。
以下に、添付図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本実施形態の構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
<シート読取装置の概略構成>
図1は、本発明に係るシート給送装置を適用した一例である実施形態のシート読取装置を上方から見た概略構成図(a)及び制御ブロック図(b)である。
図1(a)において、本実施形態のシート読取装置1は、小切手等の磁気情報を読み取るチェックスキャナーであり、シート搬送方向の上流側から下流側に配置された、シート給送装置2と、シート表面処理装置3と、シート搬送装置4と、シート裏面処理装置5と、シート仕分け装置6と、を備える。
シート搬送方向の最上流側に配置されたシート給送装置2は、様々なサイズ(面積、厚さ)が混在している小切手等の複数枚のシートGの束(以下、シート束Gともいう)に対して整合処理及び分離給送処理を行う。シートGはその表面や裏面に文字や画像、磁気情報が記録された原稿を含み、その長手方向の両縁部が上端又は下端に位置し、短手方向の両縁部が前端又は後端に位置するように鉛直方向(上下方向)に立てた状態でセットされ、鉛直方向に振動させながら前方の突き当て部へ移動されて、各シートの前端部及び下端部を整列させる整合処理が施される。整合処理の後、給送ローラ11によりシート束Gから1枚ずつシートを分離して、分離ローラ12及びフィードローラ13に給送する分離給送処理が実行される。
シート表面処理装置3はシート給送装置2の下流側近傍に配置され、シート給送装置2の給送ローラ11によりシート束Gから1枚ずつ給送され、分離ローラ12及びフィードローラ13によって重なったシートが分離されて給送されるシートの表面に描かれた文字や画像及び磁気情報を読み取る。
本実施形態では、シート表面処理装置3として、シートの磁気情報を読み取る磁気センサ、及び、シートの片面の画像の読み取りを行う撮像センサが設けられる。ここでのシート表面処理装置3では、まず、分離直後のシートに含まれる磁気情報を磁気センサによって読み取り、例えば、磁気インク文字認識(MICR:Magnetic ink character recognition)を行う。そして、シートの磁気情報を読み取った後は、シートの磁気インク文字付与面の画像を読み取るようにする。もちろん、磁気インク文字の読み取り前に、シートの磁気インク文字面の画像を読み取るようにしてもよい。
シート搬送装置4は、シート給送装置2のシート束Gから1枚ずつ分離されたシートをスリット状の搬送路Pに沿ってシート表面処理装置3からシート裏面処理装置5へと搬送する。
搬送路Pの下流側に配置されたシート裏面処理装置5は、撮像センサと印字ヘッドとを備えている。シート搬送装置4によって搬送路Pに沿って搬送されるシートGの裏面に印字された文字を読み取る。ここでのシート裏面処理装置5では、まず、搬送方向上流側のシート表面読取処理部3での読み取り結果(磁気インク文字認識の判定結果等)に基づいて、磁気ヘッドにより所定の印刷処理が行われる。また、画像の読み取り処理は、撮像センサによりシートの印刷処理面の画像を読み取るようにする。
搬送路Pの最下流側に配置されたシート仕分け装置6は、上記シート表面処理装置3及びシート裏面処理装置5により読み取られた情報に応じて、順次搬送されてくるシートGを、予め設定された種別ごとに区切られた1つ又は複数の排出部に分類していく。すなわち、シート裏面処理装置5を通過したシートは排出部に排出されて一単位の処理が終了する。
なお、シート読取装置1は、パーソナルコンピュータ(PC)等に接続されることで全体の動作が制御され、上記シート表面処理装置3及びシート裏面処理装置5により読み取られた情報はPCに送出されて管理される。図1(b)に示すように、シート読取装置1は、PCに接続された状態で、PCを入出力部7として操作や入出力がなされる。ユーザが入出力部7を介して入力した操作やセンサ類10からの検出信号は、制御部(CPUやメモリ、インタフェースで構成される)8に入力されて、装置に搭載されたアクチュエータとしてのモータ類9の制御に利用される。入出力部7は例えばPCのキーボードやディスプレイに相当する。モータ類9は、後述するローラやシャッター等を駆動する。なお、本実施形態のシート読取装置では、シート表面処理装置3でのMICR読取結果等をPCに送り、PCでMICR判定を行った後、そのPCからシートの排出部への振分け先や判定結果の制御信号を受け取る。そして、シート読取装置は、PCからの制御信号に基づいて、シート裏面処理装置3での印字や読取等の処理を施して、所定の排出部へ、処理済みのシートを排出する。
ここで、シート読取装置1は、入出力部7から制御部8へ開始指示が入力されると、先ずシートの整合処理を実施し、その後、シート束Gを1枚ずつ分離してシート表面処理装置3へ搬送する。
<シート給送装置の構成>
図2は、図1のシート給送装置を上方から見た図、図3は、図1のシート給送装置を矢印S1方向から見た図、図4は、図2のシート給送装置を矢印S2方向から見た図である。
図2乃至図4に示すように、シート給送装置2は、シート束Gを載置するシート載置台14と、シート束Gを立てた状態で保持するために、シート束Gをその厚さ方向に装置本体の壁部15との間で挟み込むように押圧するシート押圧板16と、シートGの前端部が突き当てられる突き当て部17と、壁部15から部分的に露出するように配置され、前端部及び下端部が揃えられ、シート押圧板16により押圧状態のシート束Gから1枚ずつシートを給送する給送ローラ11と、給送ローラ11により分離されたシートGを搬送路Pに給送すると共に、2枚以上のシートGが重なって給送された場合に1枚ずつに分離する1対の分離ローラ12及びフィードローラ13(以下、ローラ対ともいう)と、を有する。
シート押圧板16は、装置本体の壁部15側に向かってシートを押圧することにより、壁部15との間でシートを立てた状態で保持する。このシート押圧板16は、支持部16aを中心に揺動可能に支持されると共に、支持部16aにおいてスプリング等によって常にシート束Gを押圧する方向に付勢されており、シートGを押圧する押圧位置P1(実線)から、不図示のモータにより上記スプリングの付勢力に抗してシートGから離間して押圧しない非押圧位置P2(点線)へ駆動可能である。なお、シート束Gに振動を付与する際には、シート押圧板16は非押圧位置P2に移動され、整合処理が完了し給送ローラ11によりシートGを給送する際には押圧位置P1に復帰される。ここでは、給送ローラ11としているが、ピックアップローラとしてもよい。
上記のように構成することで、例えば、シート載置台14には、1回のシート読取時に、できるだけ多くのシートを処理するために、シート載置台14に載置可能枚数いっぱいまで載置することもあれば、載置可能枚数に比べて極めて少ないシートを載置する状況が考えられるが、いずれの状況にも柔軟に対応することができる。
シート押圧板16には、装置本体の壁部15側の面(押圧面)に、凸部16bが設けられ、この凸部16bは、シート載置台14側の下端部に設けられている。詳細には、シート押圧板16の支持部16aとは反対側の部位における、シートGを押圧する押圧面のシート載置台14側の下端部(図3に示すように、シート載置台14より上方で、且つ給送ローラ11の下端部より下方の領域d1の範囲内)であって、上方から見て少なくとも給送ローラ11と対向する領域(給送ローラの直径)d2の範囲内には、シート押圧板16と対向する壁部15側に向かって突出(膨出)する凸部(膨出部)16bが設けられており、この凸部16bがシート束Gのうち、最も外側のシートの裏面下部に当接して壁部15との間で加圧力を付与する。
これにより、シート束Gの下側部側が集中して加圧されるので、シートGに対して浮き上がる方向と逆方向の応力、すなわち、シート載置台14の上面側に押さえ付ける応力がかかる。この状態で給送ローラ11等によりシートGが給送されて分離されるため、分離時においてもシートGがシート載置台14の上面に沿った給送姿勢を良好に維持することができる。つまり、給送ローラ11によりシートGを給送する際に、シートGがローラ対によるニップ部から受ける衝撃等によりシートGが傾斜して浮き上がることを有効に抑制することができる。ここで、給送ローラ11と凸部16bとの高さ位置の関係は、好ましくは、両者のシート載置台14の上面からの高さ位置が一致しているか、あるいは、凸部16bが給送ローラ11よりも下側にするとよい。本実施形態では、凸部16bを給送ローラ11よりも下側となるように設けた。これにより、シートGの浮き上がりを有効に防止することができる。このようにシートGの浮き上がりを防止することにより、シート表面処理装置3等による読取精度の低下を防止することができる。
特に、チェックスキャナにおいては、分離後のシートについて磁気情報を読み取って得られる磁気波形と基準波形(磁気インク文字毎に予め用意された辞書波形等)とを比較することで磁気情報認識(MICR等)を行うにあたり、シートが傾いて搬送されてしまうと、読み取った磁気波形と基準波形との照合がうまくいかないため、誤読や照合エラー等の原因となってしまう。本実施形態では、上述したようにシートの浮き上がりを防止できるため、磁気情報認識における誤読及び誤判定を良好に行うことができる。
フィードローラ13はシートGの搬送方向、分離ローラ12はシート搬送方向と反対方向に夫々回転駆動され、シートGが2枚以上重なって給送ローラ11により給送された場合、フィードローラ13に接触している方のシートだけを搬送路Pに送り出し、残りのシートを搬送方向とは反対に移動させることで、2枚以上のシートが重なったまま給送されることを防止している。
また、ローラ対12,13の手間にはシャッター18が設けられている。シャッター18は、給送ローラ11からローラ対12,13へ通じる通路を遮蔽する突出位置P3(点線)と、遮蔽を解除する退避位置P4(実線)との間で駆動可能である。シャッター18は、シート束Gの整合処理の際、上記退避位置P4からシート束Gの前端部が突き当たる突出位置P3に移動する。なお、突出位置P3では、シャッター18はシート突き当て部17と鉛直方向において略面一になるように配置されている。そして、シャッター18が突出位置P3にあることにより、整合処理の際、シートGがローラ対12,13に入り込むことを抑制している。
シート載置台14には、シート搬送方向に所定距離(少なくともシート載置台14に載置可能な最大シート長さより短い距離)だけ離間するように少なくとも2箇所に配置された1対の整合用ローラ20,21が設けられている。各整合用ローラ20,21は、シート載置台14に平行で且つシート搬送方向と直交する方向に延びる回転軸20a,21aに回動自在に軸支されている。そして、各回転軸20a,21aの端部に設けられたプーリ20b,21bにタイミングベルト22が張設されて、一方を駆動軸(ここでは軸21a)、他方を従動軸(ここでは軸20a)として同期回転される。また、上流側の整合用ローラ21の回転軸21aの端部にはフランジ23が設けられている。フランジ23には3本の羽根部23a〜23c(図4参照)が放射状に形成されており、羽根部23a〜23cの先端部が光路を遮るようにフォトインタラプタ24が設けられている。そして、後述するように、整合用ローラ20,21の回転時にフランジ23の羽根部23a〜23cのいずれかがフォトインタラプタ24の光路を遮光した位置が、整合用ローラ20,21の停止位置に設定される。
即ち、フランジ23の羽根部23a〜23cが一定の回転周期でフォトインタラプタ24の光路を遮ると、フォトインタラプタ24は、これに対応したON/OFF信号を制御部8へ出力し、整合用ローラ20,21の位相を検知する。なお、整合処理を行わない待機状態のとき、整合用ローラ20,21は図4に示すようにシート載置台14の上面部から突出せず、シート載置台14より下方に退避した待機位置で静止している。また、このとき羽根部23a〜23cはフォトインタラプタ24の光路を遮るようになっており、これにより制御部8は、整合用ローラ20,21が待機位置にあると判断する。
<整合用ローラの構成及び機能>
次に、図5を参照して、整合用ローラ20,21の構成及び機能について説明する。図5において、整合用ローラ20,21は、回転軸20a,21aを法線とする面に平行な方向の断面形状が全体的に正三角形状をなし、三角形の各頂点に相当する部位を曲率Rの円弧状に切り欠いた曲面が形成されている。これにより、整合用ローラ20,21の外周面は、回転軸20a,21aに垂直な方向の断面形状が三角形の頂点に相当する3つの曲面部20r(21r)と、三角形の各辺に相当する3つの平面部20l(21l)とが交互に配置されたおにぎり状となり、曲面部20r(21r)と平面部20l(21l)とが回転軸20a,21aに沿った方向に延びている。また、整合用ローラ20,21の曲面部20r(21r)は、シート載置台14の上面部よりシート側に突出する高さ(三角形の重心から曲面部までの距離R)を有しており、整合用ローラ20,21の平面部20l(21l)は、シート載置台14の上面部より低くなるように形成されている。
上述した形状を有する整合用ローラ20,21が回転することによって、図5(a)に示すように、曲面部20r(21r)とそれに隣接する平面部20l(21l)とで形成される2つの境界部(稜線部分)のうち、先にシートに接触する第1の境界部20c(21c)がシートGの下端部を突き上げる(その後、自重で落下する)。更に、その後、図5(b)に示すように、第1の境界部20c(21c)の後方の曲面部20r(21r)が突き上げたシートGの下端部に摺接しながら回転することにより、シートGを前進させる。このような上下方向への突き上げ及び摺接動作(ジョガー動作)が、シート束Gに対して前後2箇所の整合用ローラ20,21が1回転するごとに3回連続的に作用することになる。なお、2つの整合用ローラ20,21は、各々の曲面部20r(21r)と平面部20l(21l)とが同じ位相となるようにタイミングベルト22により同期回転される。ここで、曲面部20r(21r)を円弧状に形成することで前後方向の長さhをかせぐことができ、曲面部20r(21r)とシートGとが接触している時間を長くすることができる。これにより、例えば、大きいサイズのシートの間に小さいサイズのシートが挟まれている場合等、様々なサイズのシートが束ねられた状態で、各シートの前端部及び下端部を正確且つ迅速に揃えることができる。
このような整合用ローラ20,21のジョガー動作により、同一サイズや種類のシートGであっても、あるいは異なるサイズや種類のシートGであっても、短時間で正確に整合することができるため、上述したシートGの分離給送動作を直ぐに開始することができる。また、上述したようにシート押圧板16の下側の端部に凸部16bを設けているので、分離給送時には、真っ直ぐ整合された後の整合姿勢をそのまま給送姿勢としてシートGの分離給送を行うことができる。
なお、整合用ローラ20,21の表面部の材質は、シートGに対する耐摩耗性を考慮してある程度の硬度(Hs)が必要であり、例えば図6(a)に示すような材料が適用でき、曲面部の表面は平面部より粗く、3.2〜6.3程度が好ましい。
また、図6(b)に示すように、整合用ローラ20,21の表面部に、その回転軸20a,21aと交差する方向に複数の溝25を設けることで、整合処理時にシートGを図2の矢印L方向に揺動させ、重なり合うシート間に空気を流し込むことができるので、整合処理に妨げとなるシート間の摩擦力(吸着力)を弱めることができる。
<動作説明>
次に、上記シート給送装置2による整合処理及び分離給送処理について説明する。以下の動作は、制御部8がメモリに格納された制御プログラムを読み出し、入出力部7から操作指示に基づいて実行される。
ユーザがシート束Gをシート載置台14にセットし、入出力部7から開始を指示すると、先ず、シート押圧板16が退避位置P2へ駆動される。また、シャッター18は、シートGの搬送路を遮断するように突出位置P3へ駆動される。次に、整合用ローラ20,21が回転駆動されて、整合処理が開始される。整合処理の間、シート束Gを突き上げては落下させるという加振動作を繰り返すことにより、シート束Gの前端部及び下端部が整列される。これにより、次に行われるシートGの分離給送処理を円滑に行うことができるようになる。
整合用ローラ20,21がシートを整列させるのに要する時間だけ回転駆動された後、制御部8は、フォトインタラプタ24によって待機位置に停止するように整合用ローラ20,21の駆動を停止させる。ここでは、例えば、制御部8は、フランジ23の羽根部23a〜23cがフォトインタラプタ24の光路を遮った回数をカウントし、このカウント値が所定の閾値を超えたときに、整合用ローラ20,21の回転駆動を停止すると共に、シャッター18を退避位置P4まで退避させる。以上の動作により、整合処理が完了する。
整合処理が完了すると、給送ローラ11によってシート束から1枚ずつシートGを給送し、分離ローラ12及びフィードローラ13により重なって給送されたシートを分離して連続して給送していくことで、シート表面処理装置3、シート裏面処理装置5、シート仕分け装置6の順番で適宜処理が実行されていく。
なお、整合用ローラの駆動時間や回転速度は、入出力部7によりユーザが適宜設定することができる。また、本実施形態では、整合処理及び給送処理の順番で自動的に実行する例について説明したが、ユーザが整合処理を希望しない場合等を考慮して、給送処理のみを実行したり、整合処理のみを実行するような設定も可能なように構成してもよい。この場合、例えば同じサイズのシートを処理する等、シートを整合させる必要がない場合には、直ちにシート給送処理を行うことができる。また、ユーザがシート束を保管や運搬のために整合のみさせたい場合には、整合処理のみを行えば、効率が良い。
また、上述した実施形態1では、チェックスキャナーであるシート処理装置の分離搬送部に本発明のシート分離給送装置を適用した場合について説明したが、本発明は勿論これに限定されず、例えば、シートの画像読取や画像形成等の各種処理を施すシート処理装置や、このようなシート処理装置とコンピュータ等の情報処理装置とからなるシート処理システムについても対象とすることができる。

Claims (9)

  1. シート束を立てた状態で載置するシート載置部と、
    前記シート載置部に載置されるシート束をその厚さ方向に押圧するシート押圧部と、
    前記シート押圧部により押圧状態のシート束からシートを1枚ずつ分離給送するシート分離給送部と、を備え、
    前記シート押圧部は、シートを押圧する押圧面の前記シート載置部側の下端部に設けられて前記押圧面と対向する装置本体の壁部側に向かって突出する凸部を有することを特徴とするシート分離給送装置。
  2. 前記凸部に対向する前記装置本体の壁部には、給送ローラが配置されていることを特徴とする請求項1記載のシート分離給送装置。
  3. 前記シート載置部には、シートを鉛直方向及びシートの長手方向に前進させるように振動させる整合手段が設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載のシート分離給送装置。
  4. 前記整合手段は、シート搬送方向に所定距離だけ離間するように少なくとも2箇所に配置された整合用ローラを有し、
    前記整合用ローラは、当該整合用ローラの回転軸を法線とする面に平行な方向の断面形状が全体的に三角形状をなし、三角形の各頂点に相当する部位を円弧状に切り欠いた曲面が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシート分離給送装置。
  5. 前記整合用ローラの外周面は、前記回転軸を法線とする面に平行な方向の断面形状が、三角形の頂点に相当する3つの曲面部と、三角形の各辺に相当する3つの平面部とが交互に配置された形状を有し、
    前記曲面部は、前記シート載置部の上面部よりシート側に突出する高さを有しており、前記平面部は、前記シート載置部の上面部より低くなるように形成されていることを特徴とする請求項4に記載のシート分離給送装置。
  6. 前記整合用ローラの回転時において、前記曲面部とそれに隣接する平面部との2つの境界部のうち、先にシートに接触する第1の境界部がシートの下端部を突き上げると共に、前記曲面部がシートの下端部に摺接することにより、シートを整合しながら前進させることを特徴とする請求項5に記載のシート分離給送装置。
  7. 前記曲面部の表面は、前記平面部より粗く、且つ表面に回転軸に平行な方向に複数の溝が形成されていることを特徴とする請求項5又は6に記載のシート分離給送装置。
  8. 前記シートには少なくとも文字及び磁気情報が記録されており、
    前記シート分離給送装置の下流側近傍には、前記シート分離給送部により給送されたシートの文字及び磁気情報を読み取るシート処理装置が配置されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のシート分離給送装置。
  9. シート束を立てた状態で載置するシート載置部と、
    前記シート載置部に載置されるシート束をその厚さ方向に押圧するシート押圧部と、
    前記シート押圧部により押圧状態のシート束からシートを1枚ずつ分離給送するシート分離給送部と、
    1枚ずつ分離給送される前記シートに所定の処理を施すシート処理部と、を備え、
    前記シート押圧部は、シートを押圧する押圧面の前記シート載置部側の下端部に設けられて前記押圧面と対向する装置本体の壁部側に向かって突出する凸部を有することを特徴とするシート処理装置。
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