JP3786568B2 - 湾曲した紙経路にある紙の位置決め - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙取扱に関する。さらに詳細には、本発明は、折畳まれる文書の折畳みおよび操作に関する。
【０００２】
【従来の技術】
文書の印刷にはしばしば後処理紙操作が伴う。単純な形態では、これには丁合または綴じがある。しばしば文書は後処理で綴じおよび折畳まれ、位置決めおよび紙の化粧裁ちが行なわれる。このような後処理には別の機器が必要であり、このような機械のために必要な「設置面積、床面積、若しくは据え付け面積（footprint）」が増大する。
【０００３】
後処理は普通、印刷材料を紙または他のシート媒体に施す印刷処理に続くものである。「印刷材料」とはレーザトナー、印刷インク、または他のすべての形式のトナー、または文書に画像を与えるのに使用される材料である。多様な形式の画像作成材料がある。もちろん、印刷材料の顔料、着色はあまり気にせず、材料は適切な状況にあわせて変化することが可能である。このような印刷材料は、印刷画像を受けるのに使用される紙または他の材料を含むことができる「シート媒体」の上に付着する。通常、印刷文書は、少なくともシート媒体および印刷材料を備えている。
【０００４】
「文書」は小冊子を作ることができる１枚以上のシートを含む。「印刷仕事」は、文書の多数の複写を含むことがある。文書は多数の形態を取ることができるが、しばしば紙のシートまたは他のシート媒体の組合せである。本発明では、文書は一般にステープルの列により結束される。通常、これは「小冊子」であり、時には「中綴じおよび折畳み」といわれる。小冊子には１ページを超えるページ、普通は２乃至５またはそれ以上のページがある。ページをともに保持する一つ以上のステープルがある。ステープルは、ページのほぼ中央の、一定線上に設置される。小冊子の部分が故意にずらされないかぎり、ページを綴じた後、各ページは、ステープルにより形成される線を意味するステープル線に沿って折畳まれる。
【０００６】
多数の大きいシートに取付けて小冊子を形成することは周知であり、製本技術によると、16、32、または64ページを有する「折丁」または「ユニット」といわれる、より小さい部分が、印刷および製本の目的で組み合わされる通常の数のページを有するものさえある。本発明は、折丁を作る他に、より小さい折丁、パンフレットの他、他の折畳みまたは結束文書に役立つ技法に関する。
【０００７】
多数のページを永久的に固定するのに普通に行なわれる方法の一つは、ページのステープル綴じである。印刷仕事をレーザ印刷、写真複写、および他の短時間処理で行なうとき、組合せ文書を折畳みまたは他の方法で操作するのが望ましいことがある。従来の技術では、これは手で行なわれるか、またはシート折畳み装置のような紙取扱機器を使用することにより行なわれていた。
【０００８】
シート折畳み装置の一つの局面は、個別文書を別々に整列させ、綴じてから折畳む必要があるということである。これは紙折畳み機器の費用を増大させる。加えて、機器の複雑さが信頼性を下げ、プリンタの所要空間を増大させる。
【０００９】
レーザプリンタまたは写真複写機の使用により作られる文書の場合には、折畳み機器のような、最終製品を作るのに関係する追加手順が追加機器の使用を必要とする。この追加機器は、プリンタの内部にまたはプリンタの外部にあるが、いずれの場合にも別の出費および容積を必要とする。これは組合せ小冊子または他の多数ページ小冊子を与えることができる事務用プリンタを提供する能力が限られていることを意味する。多数の紙シートまたは他のシート媒体を組み合わせることができるプリンタ装置を設けることが望ましいが、折畳みおよび他の紙取扱の目的の別の機器に投資する必要は実質的にない。プリンタまたは複写機を実質的に更に複雑にしたり、またはあまり不経済にしないで動作させる別の特徴を与えることが望ましい。したがって、このような機器のための簡略自動紙折畳み装置を提供するのが望ましい。
【００１０】
加えて、紙折畳み機構は、文書を折畳む前に、文書を折畳みに適切な位置に移動させなければならない。このことは、しばしばプリンタの排出端で文書を組合せ、または他の場合、分類してから、これらの文書を再び処理しなければならないことを意味する。これは文書の処理誤りを生ずる可能性があり、もちろん機器の複雑さを増大させる。
【００１１】
多数の後処理操作を行なう能力を与えることにより一般にプリンタにより占有される空間または「設置面積、床面積、若しくは据え付け面積」が増大する。このことは、他の場合には費用効果的である特徴が、空間制限が存在するため望ましくなくなるということを意味する。たとえば、後処理操作に丁合わせ、整列、中心綴じ、および折畳みがあれば、シートのスタックを蓄積し、位置決めして綴じることができる第１の空間を与えることがしばしば必要である。綴じた文書の折畳みのような後続動作に別の空間が必要である。小冊子の場合には、しばしば小冊子を元帳サイズの紙（432×280ｍｍ）またはＡ３の紙から形成し、プリンタが一般に紙を長さ方向に排出する。これは、第１の受けトレイをプリンタの設置面積を超えて４３０ｍｍ以上延長させることを意味する。他に、綴じに続いて、文書を折畳み機構に移動させなければならなければ、別の空間が必要になることがある。
【００１２】
しばしばこのようなプリンタは多数の目的に使用される。したがって、綴じ能力のあるプリンタをその能力に留意して購入することができても、プリンタが余分の機器を必要としない任務を行なわなければならない場合がしばしばある。このような場合には、プリンタは、日常の使用にとって過度に大きく且つ不便であることを示すことがある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、このような多様な機能を行なうことができるが、機器があまり複雑でないプリンタを設けることが望ましい。更に、後処理操作を一つの後処理プロセスに必要な設置面積以内で行なうことが望ましい。更に、後処理ステップのすべてに必要な空間が小さいことが、特に元帳、Ａ３、またはＢ３の紙のような更に大きいシートを処理するように設計された機器で、望ましい。
【００１４】
通常、小冊子を作るプロセスは、一組のステープルを、通常はシートの中間に付加することである。文書を綴じると、それが本の外観を有するように中心線で折畳む。折畳みは、送り刃とまたは文書を止めるプッシャーバーと組み合わせたニップローラの補助を得て行なわれる。
【００１５】
このような小冊子を折畳んでから、すべてのページが同じ大きさの紙の上に印刷されていれば、カバーページの端の上は中心で折畳まれたページより短い。或る場合には、これは寛大に扱われ、ページの自由縁がテーパを成す輪郭を形成する。他の場合には、テーパの縁を切断して一様な輪郭を形成するようにする。小冊子を中心で折畳んだ多数の同一シートから形成すれば、この一様な輪郭を二つの手法により達成することができる。
１．小冊子をテーパ輪郭で形成し、自由端を切り込む。
２．各シートの一方の側が完全に位置決めされるように折畳み、それにより他方の側の位置決め誤差が２倍になるようにすることができる。他方の側を切り込むかまたはそのテーパを保持させることができる。
【００１６】
どんな場合でも、テーパの程度は、シートの性質および厚さの他にシートの開き長さによって決まる。このような小冊子を形成するのに使用される機器は、このようなテーパに適合する或る方法を備えていなければならない。更に、小冊子または折丁を化粧裁ちしようとすれば、しばしば所要テーパ特性を調節することができる紙取扱機器を設ける必要がある。
【００１７】
小冊子作成プロセス中、発明者等は主として、ステープルを設置し、文書を折畳まなければならない文書の中心線に興味をもっている。小冊子の残余は、ただ場所を塞いでいるだけである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、プリンタ用後処理機器または他の紙取扱装置は、紙または他のシート媒体（以下、シートともいう）を湾曲した捕捉器の内部に備えるように構成されている。湾曲した捕捉器は、シート媒体の端部止めをする放射状フィンガを備えている。放射状フィンガはシート媒体を完全に位置決めした状態に維持し、紙取扱機構が湾曲した捕捉器に沿って設置された状態でシート媒体を設置するように調節されている。湾曲した捕捉器は、輪郭の「設置面積（占有空間）」が縮小しており、更にシート媒体の移動を色々な紙取扱機構に対してその縮小した設置面積（占有空間）の内部で可能とする。これは、多数の機能を行いながら整列目的に普通の機器を使用するという利益を与える。また紙取扱機構の全体としての設置面積が減少するという利益も得られる。
【００１９】
本発明の一つの概念によれば、湾曲した捕捉器は、プリンタまたは他のシート媒体取扱装置の排出端に設けられている。湾曲した捕捉器は、捕捉器の中心軸から延びる放射状フィンガを位置決めしている。放射状フィンガは捕捉器に排出されたシート媒体のための端部止めを形成し、シート媒体が位置決めされる位置を調節する。ステープル綴じおよび折畳みのような多数の動作を行なうために、放射状フィンガは、最初ステープラのような、第１の機構と整列する位置に停止する。綴じが行なわれてから、放射状フィンガはシート媒体を第２の機構と整列して設置されるように、移動する。したがって、第２の機構が折畳み装置であれば、折畳み装置に文書をステープル線に沿って折畳ませることができる。
【００２０】
曲線がシート媒体を部分的に変位させてテーパ端を形成する。したがって、ある程度の自動調節が行なわれ、それによりシート媒体が、紙の性質が変動するにかかわらず一様なテーパを形成する。このことは、シートの整列が平らな表面で行なわれていれば、所要テーパを達成するのに必要な調節がこのようなテーパの性質を達成するのに必要になる調節より少ないことを意味する。
【００２１】
一実施形態では、ステープラ機構が湾曲した捕捉器に沿って設置され、シート媒体を中心折畳み線に沿うような所要位置で綴じることができるようにしている。折畳み機構も湾曲した捕捉器に沿って設置されている。放射状フィンガを最初文書が綴じ機構と整列するように設置し、次に、たとえ紙折畳み装置がステープラに対して偏っていても、文書が紙折畳み装置と整列するように位置決めしなおすことができる。
【００２２】
本発明の更に他の概念によれば、紙取扱装置が新奇な湾曲した紙経路を使用している。この紙経路は小冊子作成装置の全体の大きさをかなり縮小し、現在のすべての装置に使用されている通常の平らな紙経路の代わりに現在の小冊子作成装置に使用されている位置決め機構を簡略にしている。
【００２３】
この円形法の利益は、ユーザが一層廉価で且つあまり複雑でないかなり簡潔な小冊子作成装置を得るということである。設計者にとって、機構の大部分は回転機構を使用することにより非常に簡略化されており、モータからの回転運動を直線運動に変換する必要はない。
【００２４】
放射状フィンガは、ページを長手方向に位置決めするのに必要な機械的止めとして使用され、ステッピングモータ（stepper motor）を使用して所要紙長さに容易に調節することができる。回転運動を直線運動に変換してこの紙の大きさを調節するのにどんな機構をも必要としない。ページは一つづつ送られ、２組または３組の柔軟フィンガを使用して放射状フィンガに対して位置決めされる。これにより各ページが整列し、それらを紙経路の外側を形成する外側円筒の表面に沿って強制的にたどらせる。
【００２５】
横方向位置決めが必要であり、これを同じ柔軟フィンガを使用して、「固定」壁に対してページを位置決めするのに一定の角度で、行なうことができる。この横方向位置決めも一組のジョッガ（紙そろえ機）を使用して行なうことができる。
【００２６】
文書が完成し完全に位置決めされると、綴じプロセスが２台の固定された電気ステープラを使用して行なわれる。
【００２７】
その仕事が終了すると、文書は綴じ位置から折畳み位置に移動する。綴じた文書を綴じ位置から折畳みローラのニップの下にある折畳み位置まで押す同じ放射状フィンガを使用する。通常の場合には、放射状フィンガは、綴じた文書をステープラヘッドの下にある文書の中心線にある綴じ位置からやはり文書の中心線にある折畳み位置まで押す。最後に、送り刃が文書をスロットを通して直接折畳みローラの中に排出する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、レーザプリンタのようなプリンタ11が紙のシート13〜16を一度に１枚づつ排出している。排出されたシート13〜16は最初、出口ローラ20により表されている排出機構を通過する。出口ローラ20を通過してから、シート13〜16は、捕捉器27を備えた排出経路23に入る。
【００２９】
捕捉器２７は、連続するシート１３〜１６が、プリンタ１１から排出されるとき、壁３１、３２の間を通るように設置された外壁および内壁３１、３２を備えている。捕捉器２７はまた、シートがプリンタ１１から排出されてから、シート１３〜１６が捕捉器２７の中に放射状フィンガ３５により確定される端部止めまで落下する。図示した例では、シート１３および１４は、既に落下して、放射状フィンガ３５の端板を形成している表面（テーパ面）３７と係合している。この例では、シート１５および１６は、その点まで到達していない。シート１５は、放射状フィンガ３５の方に落下中である。シート１６は、出口ローラ２０により移動中である。そのシート１６が出口ローラ２０を通過してしまうと、そのシートは捕捉器２７に沿って配置され、シート１６が捕捉器２７の中に落下して、放射状フィンガ３５のテーパ面３７までシート１５追跡するようになる。したがって、各シート１３〜１６は最終的に放射状フィンガ３５に対して静止し、それにより位置決めされる。シート１３〜１６が壁３１、３２により形成される湾曲した経路に沿って静止するので、各個別シート１３〜１６には横断する円周距離の差が存在する。かくして、最も内側のシート１６（捕捉器内にまだ落下していない）は捕捉器２７の円周を最も大きい角度（捕捉器２７の中心と捕捉器２７のシート入り口とを結ぶ線と、捕捉器２７の中心と放射状フィンガ３５のテーパ面３７へのシート端部の当接箇所とを結ぶ線とが挟む中心角の角度）移動することになる。次に、第１のシート１３は、捕捉器２７の中心から最も大きい平均半径距離を有している。したがって、シート１３〜１６の輪郭にはテーパが存在することになる。このテーパは、シート１３〜１６が折畳まれてから生ずるテーパに対応すると予想される。
【００３０】
綴じ動作を達成するために、ステープラ51が設けられている。ステープラ51はアンビル53およびハンマ55を備えている。この場合には、アンビル53が捕捉器27の内側にあるので、ステープルはハンマ55からアンビル53の方へ、捕捉器27の外側から内側までの方向に排出される。ステープルを所要位置に正しく位置決めするために、放射状フィンガ35は、シート13〜16がステープラ51と一列に並ぶように設置される。これは放射状フィンガ35をステープラ51から所要距離に位置決めすることにより、または放射状フィンガ35をシート13〜16が所要位置になるまでステープラ51の方に旋回することにより達成される。好適実施形態では、放射状フィンガ35が旋回する。これによりステープラ51および他の装置を円周に沿う一定位置にあるようにすることができる。
【００３１】
図２を参照すると、シート13〜16は、綴じようとして中心線59に沿って折畳んでいるので、放射状フィンガ35（図１）は、ステープラ51がシート13〜16の長さの中間でステープル線（中心線59）と整列するようにシート13〜16を位置決めしている。ステープラ51は、シート13〜16が捕捉器27の中にある間にその綴じ動作を達成する。
【００３２】
図３に示す折畳みステーションを参照すると、綴じ動作に続いて、放射状フィンガ３５がシート１３〜１６を戻すようにして、ニップローラ・ステーション６１の方に逆に移動させている。ニップローラ・ステーション６１で、一対のニップローラ６３、６４は綴じたシート１３〜１６を折畳むために用いられる。ニップローラの一つ６３は、磁石（図示せず）を備えているので、ニップローラ６３が中心線５９に隣接して設置されると、ニップローラ６３はステープルを吸引することにより文書を吸引する。この磁気的吸引は、綴じ動作の前に、シート１３〜１６にニップローラ６３により吸引されることになるステープルが存在しないので、前述の排出サイクル中には生じない。磁石が外壁３１から実質的に離れた距離のところに設置されるようにしてニップローラ６３〜６４を回転することによる不慮の磁気吸引を防止することも可能である。綴じたシート１３〜１６をニップローラ６３〜６４の方に近付けるのに一定の補助を与えることも可能である。これは刃７１、または第２の放射状フィンガ７３、または両方を使用することにより行なうことができる。刃７１は、シート１３〜１６を上方にニップローラ６３〜６４に向かって曲げる。第２の放射状フィンガ７３は放射状フィンガ３５、７３の間の円周長さを制限することにより、放射状フィンガ３５と協働してページを締める。この締め付けは、ページを強制的にニップローラ６３〜６４と係合させる。ページ１３〜１６がニップローラ６３〜６４に係合すると、ニップローラ６３〜６４は、ページをニップローラ６３〜６４を通して引き上げ、それにより綴じた文書を折畳む。
【００３３】
見ることができるように、多数の色々な動作を小さい空間の範囲内で行なうことが可能である。ステープラ51およびニップステーション61のような構成要素の物理的位置を変えることも可能である。ステープラ51およびニップステーション61を、共通の円周位置を使用して綴じ動作と折畳み動作とを両方行なうように移動させることも可能である。シート13〜16の長さ方向に沿ってステープルの位置の調節を行なうことも可能である。一例では、放射状フィンガ35がステープラ51に近接して移動する場合、シート13〜16はその縁に近接して綴じられる。これは通常は折畳み文書の構成ではないが、同じ機構で色々な形式の綴じ文書を作ることができるようにする。
【００３４】
放射状フィンガ35に好適プロフィルを設けることも可能である。これを端板表面37により示してある。端板表面はフィンガ35の半径方向に対して傾いており、したがって折畳んでからシート13〜16に所定のテーパを生ずる。このテーパを仕上がり小冊子の左側および右側に一様なテーパを設けたいか、または組立後綴じた文書のテーパ端を切断する必要性を制限したいかにより、捕捉器27の内部で正または負にすることができる。
【００３５】
当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、この開示の利益を備えたまま様々な変形を行なうことができる。たとえば、ステープラ51を移動させることによりシート13〜16に沿う綴じる位置を調節することが可能である。捕捉器27および放射状フィンガ35により整列させられるカッタまたは他の後処理装置を備えることも可能である。したがって、本発明を例示に使用した特定の実施形態に限定すべきではなく、付記した特許請求の範囲によってのみ限定されるベきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】そのシートを円形紙経路に沿って排出するプリンタの紙経路を横断する側面図である。
【図２】綴じた折畳み文書の見本を示す。
【図３】図１および図２の折畳みステーションの詳細を示す。
【符号の説明】
11 紙取扱装置
13〜16 シート
27 捕捉機
31〜32 ガイド
35 端部止め
51 シート材料結束装置
61 折畳み機構
63〜64 ピンチローラ

Claims (8)

1. 紙取扱装置において、
   文書を含む複数のシートを一枚宛連続的に排出することができる基本紙取扱装置と、
   湾曲したシート媒体保持空間を有する受け捕捉器であって、前記基本紙取扱装置から排出された前記個別シートがそれに入る捕捉器と、
   前記湾曲したシート媒体保持空間の内部に受け入れられる複数のシートのそれぞれの端部が当接されるテーパ面を有し、前記湾曲したシート媒体保持空間の内部でスタックを成す複数のシートの端部を前記スタックの端部において前記テーパ面に一致するように位置決めを行なう端部止めと、
   前記端部止めが、スタックを成すシートの位置決めを保持している間に、前記捕捉器の中にあるスタックを結束するように設置されたシート媒体結束装置と、
   を備えていることを特徴とする紙取扱装置。
2. 前記捕捉器が、前記基本紙取扱装置から捕捉器内に排出された個別シートがガイドに入り、後続シートが前記ガイドに入って前に排出されたシートに対して前記湾曲した保持空間内でシートのスタックとして一定順序に静置されるようにガイドを備えていることを特徴とする請求項１に記載の紙取扱装置。
3. 前記湾曲したシート媒体保持空間内に連続して排出されるシートの移動の方向に対して横方向に調節する調節可能ガイドを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の紙取扱装置。
4. 前記スタックを折畳むために前記捕捉器から前記スタックを受取ることができ、更に前記スタックの結束に続いて前記スタックを折畳むことができ、湾曲したシート媒体保持空間の周囲の実質的に外側に設置された一対のニップローラを備え、折畳みを前記スタックを捕捉器からニップローラの間に引き出すことにより行なう折畳み機構を備え、
   前記折畳み機構は、前記シート結束装置の位置とは別の、前記捕捉器に沿う位置から前記スタックを受取り、
   前記端部止めは、スタックを移動させるために前記捕捉器に沿うその位置に移動し、折畳み線が前記結束装置と整列する位置から前記折畳み線が前記折畳み機構と整列する位置まで移動するようにした、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の紙取扱装置。
5. シート媒体取扱の方法であって、
   文書を含む複数のシートを一枚宛連続的に排出することにより、シート媒体を基本紙取扱装置から排出するステップと、
   湾曲したシート媒体保持空間を有する捕捉器にあるシートを受取るステップであって、この場合前記基本紙取扱装置から排出された前記個別シートが前記捕捉器に入るステップと、
   前記湾曲したシート媒体保持空間の内部に受け入れられる複数のシートのそれぞれの端部が当接されるテーパ面を有し、前記湾曲したシート媒体保持空間の内部でスタックを成す複数のシートの端部を前記スタックの端部において前記テーパ面に一致するように位置決めを行なう端部止めを用いて、スタックを成すシートの位置決めを行うステップと、
   スタックを成すシートの位置決めを行う前記端部止めをもつ湾曲した位置決め空間の内部に置かれたシート媒体に更に他の動作を行なうステップと、
   を備えていることを特徴とする方法。
6. 前記更に他の動作には、スタックを成すシートの位置決めを行う前記端部止めを備えた湾曲した位置決め空間の内部にあるシート媒体を結束する動作が含まれることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記シート媒体の結束のために前記シート上の位置を選択するステップと、
   前記所定位置で前記シート媒体の結束を達成するように結束機構に対して前記シートを所定位置に達するように前記端部止めを調節するステップと、
   を備えていることを特徴とする請求項５または６に記載の方法。
8. 前記スタックを折畳みステーションまで移動させるために前記捕捉器に沿うその位置で前記端部止めを調節するステップであって、この場合前記シート上の所定の折畳み線が折畳み機構と整列するステップと、
   前記端部止めの調節後、折畳み機構を使用して前記捕捉器からスタックを回収するステップと、
   を備えていることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の方法。

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