JP4081358B2 - シートのスタッキング装置及びシートのスタッキング方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速プリンタに関連して、特に、１枚ずつ及び同時に複数枚ずつ送出されてくるシートに対応できるスタッキング装置及びスタッキング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多くの自動コピーまたは印刷機では、出力コピーシートを裏返しかつ積み重ねるために、回転ディスク式のスタッカあるいはスタッキング装置がしばしば使用されている。典型的な回転ディスク式のスタッキング装置において、コピーシートは、回転ディスク上の弓形収容スロット内へ順次移送される。コピーシートの前縁が収容スロット内へ挿入され、コピーシートは一時的に回転ディスクと接触した状態に維持される。その状態でのディスクの回転運動は、シートを裏返すと同時に、裏返したシートを収集トレイ内へ案内する。「ウィンザースタッカ」と呼ばれることがあるこのタイプの反転シートスタッキング装置は周知であり、数ある中で例えば同一出願人による特許文献１から特許文献７に開示される。これらの出願における開示の全体を、本願に引用し援用する。
【特許文献１】
米国特許第４，３８５，７５６号
【特許文献２】
米国特許第５，０５８，８８０号
【特許文献３】
米国特許第５，０６５，９９６号
【特許文献４】
米国特許第５，１１４，１３５号
【特許文献５】
米国特許第５，４０９，２０２号
【特許文献６】
米国特許第５，４７６，２５６号
【特許文献７】
米国特許第５，５５１，６８１号
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
カスタマーの要求するプリント出力速度は常に増大の一方である。プリンタの画像形成速度を増加させることなく、印刷速度を増加させる方法の１つは、いわゆる「２枚同時」("two-up")印刷の技術である。２枚同時印刷では、１枚の大きなシート（例えば１１インチ×１７インチ）上に２つのイメージを並べて印刷する。印刷された後、シートは裁断モジュールにより２枚のより小さなシート（８．５インチ×１１インチ）に裁断されて次工程に送られる。この方法により、プリンタの出力速度は実効的に２倍にできる。
【０００４】
２枚同時印刷における各シートをスタッキング（積層）するには、少なくとも２つの方法が従来使用されている。ある機器においては、シート経路を統合し、一方のシートを他方のシート上に位置するよう移動させる。この方法を、略図にて図１に示す。他の機器においては、シートの移送方向を９０°変更することでシートを順序づける。図２に、この方法を略図で示す。２枚のシートは並列状態で整列器（シーケンサ）に到着するが、その後は１枚ずつ順番に移送される。しかし、上記の両オプションでは、シートをスタッキングする準備のために高価なモジュールを必要とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るシートのスタッキング装置は、共通の軸を有し、各々がシートの一部分を収容する収容スロットを含む同一な４個の回転可能なディスクと、前記４個のディスクを回転させるディスク回転システムと、選択的に伸長あるいは引込み可能なセパレータと、少なくとも２枚のシートが入力されたか否かを検出するセンサと、前記センサの検出結果に従って、少なくとも２枚のシートが同時に入力された場合に前記セパレータを選択的に伸長させ、１枚のシートが入力された場合に前記セパレータを引込めるアクチュエータと、を有することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係るシートのスタッキング装置は、第１、第２、第３、及び第４の同一な回転可能なディスクであって、各ディスクが他のディスクと共通の回転軸を有し、各ディスクがシートの一部分を収容する収容スロットを含む、同軸の第１、第２、第３、及び第４のディスクと、前記第１、第２、第３、及び第４のディスクを回転させるディスク回転システムと、選択的に伸長あるいは引込み可能なセパレータと、シートの幅を検出するセンサと、前記センサの検出結果に従って、第１の幅を有するシートが少なくとも１枚入力された場合に前記セパレータを選択的に引込め、第２の幅を有するシートが少なくとも１枚入力された場合に前記セパレータを伸長させるアクチュエータと、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るシートのスタッキング方法は、２枚同時印刷方式で入力されるシートをスタッキングする方法であって、第１のシートを第１の対のディスクを用いて回転させて裏返す工程と、第２のシートを第２の対のディスクを用いて回転させて裏返す工程であって、前記第１のシートと同時に前記第２のシートを回転させる工程と、第２のシートを第２の対のディスクを用いて回転させて裏返す工程であって、前記第１のシートと同時に前記第２のシートを回転させる工程と、シートの幅を検出するセンサの検出結果に従って、選択的に引込みまたは伸長可能なセパレータを用いて、前記第１のシートを前記第２のシートから分離させる工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しつつ実施形態を詳述する。複数の図面において同様の要素には、同一の符号を付す。
【０００９】
静電複写印刷機のコピーシート送出部、及び特に本発明の特徴を組み込めるタイプの典型的なディスク式スタッキング装置に関する一般的理解のために、まず図３及び図４を参照する。本発明の装置は、図３及び図４に示し以下でさらに詳述するような静電複写機での使用に特に適合するが、本明細書で開示するディスク式スタッキング装置は、幅広い種類のコピーまたは印刷機、あるいはディスク式のシート排出装置を用いるいずれの他のシステムでの使用にも同様に適することが、以下の説明から明らかになる。
【００１０】
図３及び図４は、コピーシート移送及び排出のためのモジュール１０を含む代表的なコピーシート送出部の基本構成部分を示す。一般的に、コピーシート移送及び排出のためのモジュール１０は、フィーダ部１２から出力されたコピーシート１１を、フィードローラ２５を介して受け取る。このフィーダ部１２は、従来の高速コピー機またはプリンタを表すものであってもよい。モジュール１０は、回転するディスクユニット２０を有するディスク式スタッカ部を含む。回転するディスクユニット２０は、１つ以上のディスク２１を有する。各ディスク２１には、その周縁に沿って１つ以上の弓形のフィンガー部２４が設けられ、その弓形のフィンガー部２４が、コピーシート１１を収容する収容スロット２３を画成する。
【００１１】
典型的なディスク式スタッキング装置の動作を説明すると、コピーシート１１は、プリンタまたはコピー機などの上流側デバイスから出力ローラ（図示せず）を通じて排出される。そして、フィーダ部１２において、１対以上のディスク式スタッカへ投入するためのフィードローラ２５に挟み込まれて、ディスク式スタッカ部を有するモジュール１０に進む。次にコピーシート１１は、入力ローラ２９に接触するよう移送され、入力ローラ２９は、シートをディスク２１の収容スロット２３内へ進める。シートが収容スロット２３内に供給された後にディスク２１は、回転することでシートを裏返し、固定の位置決め壁２６にシートの前縁が接する位置までシートを移送する。回転可能なディスク２１が位置決め壁２６の開口部を通過して回転を継続している間に、位置決め壁２６はディスク２１からシートをはぎ取る。それによりシートは図示するように、すでに裏返され積層されたシート層の一番上に着地する。
【００１２】
ステッピングモータまたはカム駆動メカニズムなどの当業界で従来から周知の様々なデバイスを用いて、ディスクユニット２０の回転運動を制御できる。ディスクユニット２０に接近してくるシートの有無を検出するシートセンサを、ディスクユニット２０の上流に設けることが好ましい。入力ローラ２９は一定速度で作動するので、コピーシート１１の前縁がシートセンサに検知された後に収容スロットに到着するまでにかかる時間は、簡単に求められる。その後、コピーシート１１の前縁が収容スロット２３に進入し始めると、ディスクは１８０°回転する。
【００１３】
上記の説明は、ディスク式スタッキング装置の一般的な特徴を説明するものである。上述した特徴は、本明細書で説明する実施形態の限定事項としてみなすべきでない。
【００１４】
従来のスタッキング装置では通常、２つのディスクが配置されており、１枚で進入してくるいずれのシートも２点で制御される。図５を参照されたい。２つの制御点を設けることにより、スタッキングが行われる際にシートがディスクから落下する可能性が減少し、スタッキングの均一性が向上する。すなわち、積層されるシートがより良く整列される。
【００１５】
しかし印刷システムによっては、同時に排出されるシートが１枚の場合も２枚の場合もあり得る。例えばプリンタが、大きな（例えば１１インチ×１７インチの）シートを１枚ずつ出力する機能と、より小さなシート（８．５インチ×１１インチ）を２枚ずつ出力する機能とを有する場合がある。後者の出力は、「２枚同時」印刷として知られている。２枚同時印刷では、１枚の大きなシート上に２つのイメージを並べて印刷した後、裁断モジュールで２枚のより小さなシートに裁断し出力する。
【００１６】
１枚の大きなコピーシートが生成される場合、図５に示す２つのディスクは、何の問題もなくシートをビン（置き場）または他のシート受け容器内へ案内するであろう。しかし、２枚のシートが同時にスタッキング装置へ進入し（図６を参照のこと）、各シートが１つのディスクのみによって制御される場合、シートはしばしばディスクから落下してしまうか、もしくはディスクによって移送される間に動いてしまう。そのどちらの場合も、スタッキングの質が低下してしまう。
【００１７】
新しいスタッキング装置の実施形態は、４個の略同一の回転可能なディスク１００，１０２，１０４，１０６を有するディスクユニットを含む。それらのディスクは、例えば図７に示すように、４個の分離されたニップ（挟み部分）を形成する。４個のディスクはすべて、１つのシャフト（軸）１０８に接続している。シャフト１０８に作動上連結しているディスク回転デバイスによって、シャフト１０８は回転される。そのディスク回転デバイスとは、図７及び図８に示すようにステッピングモータ１２６であってもよい。本発明の目的のためにステッピングモータを使用したが、当業者には他のディスク回転デバイスも周知である。
【００１８】
ディスクユニットに４個のディスク１００，１０２，１０４，１０６を設けることにより、「２枚同時」送出される対のシート（１２０，１２２）の各々を、同時に２つのディスクを用いて裏返すことができる。それにより各シートは、ディスク動作中の間に完全に制御される。２枚のシートが略同一の寸法を有する場合、シートは２枚ずつ終端のデバイスに略同時に到着する。
【００１９】
４個のすべてのディスクが同じシャフト１０８に取り付けられ、同じステッピングモータ１２６で制御されるため、ディスクの整列ミスは起こるとは考えにくい。さらに、このスタッキングメカニズムを使用して、より大きなシート１２４（図８に示すような）を従来と全く同じように簡単にスタッキングできる。この場合の違いは単に、１枚のみ到着する大きなシートが、同時に４個のすべてのディスクによって制御されることである。
【００２０】
実施形態におけるディスクの配置は、１枚のシートを移送する各対のディスクが各シートの前縁の中心に対して略対称に位置するようにしてもよい。この実施形態を、図７に示す。最終的に得られる各裁断済みシートが確実に同じ寸法になるように、大きな単一シートはセンタリングされている。分割後の２枚同時送出シートは、両シートの前縁に直交し両シートの間に位置する線をはさんで対称に配置されていることが多い。そのため、１枚で到着する大きな単一シートも、２枚で到着する対のより小さなシートの各々も、対称にて回転できるようディスクを配置した。ただし、本明細書で説明する実施形態が、対称に配置されたディスクに限定されないことに留意されたい。
【００２１】
２つの分離されたシートの積層（スタック）を形成する場合、両スタックは互いに近接して配置されるため、両スタックの間に内部デバイダを設けないと、シートが正しく整列されず低品質のスタックが形成されてしまう。
【００２２】
この問題を解決するために、実施形態はさらに、引込み可能なセパレータ１１０を含む。セパレータ１１０を用いることにより、２つのスタックを設ける構成において、一方のスタックのシートがディスクの制御から離れた後で他方のスタック上に落下することを防止し、また着地する際にシートが互いにぶつかることを防止する。セパレータ１１０は、稼働位置に配置されたときに、ディスク１００，１０２，１０４，１０６を２組の別個の対（１００と１０２、及び１０４と１０６）に分割する位置に設けられる。このセパレータ１１０は、各シート（１２０，１２２）をそれぞれのスタック位置へ案内する役割と、各シートを同じ位置に到達させるための整列用壁を提供する役割とを果たす。
【００２３】
より大きなシートをスタッキングする際にセパレータが障害にならないように、このセパレータ１１０は引込み可能であるべきである。その目的において実施形態は、セパレータ１１０に作動上連結し、セパレータ１１０を伸長または引込みを可能にする作動メカニズム１１２を含んでもよい。作動メカニズム１１２は、制御部１２８に接続されている。スタッキング装置に２枚のシートが進入する場合に、制御部１２８は作動メカニズム１１２に信号を送信してセパレータ１１０を伸長させる。
【００２４】
作動メカニズム１１２は、単純な機械的レバーや、ソレノイドまたはカムシステムを用いた電気機械式デバイスを含む、当業界で周知の多くのタイプのうちの１つのものであることが可能であるが、それらに限定されない。
【００２５】
制御部１２８としては、様々な制御メカニズムのいずれを用いることもできる。制御部１２８は例えば、電気または機械スイッチであって、ユーザが制御パネルにてボタンを押下するかレバーを動かすことによって開閉できるものでもよい。また他の例において制御部１２８は、センサに接続する論理回路であってもよい。例えばそのセンサは、シートの２枚同時到着、到着したシートの幅、あるいは可能であれば他の第３の変数を検出する。センサは、その情報を伝達する信号を制御部に送信する。続いて、センサから受信した信号に基づいて制御部は、セパレータを伸長あるいは引込みさせる信号をアクチュエータに送る。制御部１２８は、スタッキング装置の一部であっても、プリンタまたはコピー機の一部であってもよい。制御部１２８はさらに、プリンタに接続するコンピュータのＣＰＵであることも可能である。制御部の性質は、限定されると理解すべきでない。
【００２６】
ディスクユニット２０の実施形態は、引込み可能なセパレータに加え、タンピング（突合せ）メカニズムまたは「タンパー」をさらに含むことが可能である。横面または後面タンピングメカニズムなどの側面タンピングメカニズムを用いて、シートをまっすぐにかつ均一にスタック上に配置することが保証できる。
【００２７】
タンパー４０の１例を、図３及び図４に示す。この特定のタンピングメカニズムは、到着する各シートを横から（側面から）着地すべきスタックへ向けてタンピングするものであり、スタックの縁をタンピングしないので、ずらして配置された複数セットのスタックをくずすことがない。このようにして、すべての到着するシートは１枚ずつタンピングされる。
【００２８】
図中、到着シートのための側面タンピングのタンパー４０は、シート投入駆動システムから延伸する旋回式レバーアームを介してカム４２によって駆動されるよう示されている。タンパー４０は、ソレノイドによって作動されて、外側またはタンピングしない位置にバネで付勢される構造でもよい。しかしタンパー４０は、シートの慣性をより良く制御できるよう、カム４２などを用いて、調節された加速運動が可能な傾斜状の動作を示すよう構成されることが好ましい。タンパー４０の形状やカム４２の駆動システムにより、シートの慣性の制御がさらに改善される。異なるシート長さに対して端部タンピングを実施するために、プログラム可能なステッピングモータを用いる、複数位置で稼働可能なタンパーを使用してもよい。
【００２９】
上記の説明は、側面タンピングメカニズムの１例を示す目的で記載したものであり、本発明と共に他の多くのタンピングメカニズムが使用可能である。
【００３０】
以上、具体的な実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明を特定の実施形態に限定することは意図しないと理解される。その反対に、冒頭の請求項に規定される発明の精神及び範囲に含まれ得るすべての代替案、修正、及び同等物を、本発明に含むことを意図する。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係るスタッキング装置及びスタッキング方法によれば、２枚同時印刷における各シートを簡易な構成でスタッキングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 スタッキング前に実施する従来技術のシート統合方法を示す略図である。
【図２】 スタッキング前に実施する従来技術のシート整列方法を示す略図である。
【図３】 一般的なディスク式スタッキング装置の１例を示す拡大側面図であり、回転ディスクにコピーシートが進入する様子を示す図である。
【図４】 図３の装置の平面図である。
【図５】 スタッキング用の１対のディスクによって、１枚の大きなシートが裏返される様子を示す略図である。
【図６】 スタッキング用の１対のディスクによって、２枚のシートが裏返される様子を示す略図である。
【図７】 本発明に係る実施の形態において、１対のシートを同時にスタッキングする、４個のディスクを有するスタッキング装置の要部を示す略図である。
【図８】 本発明に係る実施の形態において、１枚のシートをスタッキングする、４個のディスクを有するスタッキング装置の要部を示す略図である。
【符号の説明】
１０ （コピーシート移送及び排出のための）モジュール、１１ コピーシート、１２ フィーダ部、２５ フィードローラ、２０ ディスクユニット、２１，１００，１０２，１０４，１０６ ディスク、２３ 収容スロット、２４ フィンガー部、２６ 位置決め壁、２９ 入力ローラ、４０ タンパー、４２ カム、１０８ シャフト、１１０ セパレータ、１１２ 作動メカニズム、１２０，１２２，１２４ シート、１２６ ステッピングモータ、１２８ 制御部。

Claims (3)

1. 共通の軸を有し、各々がシートの一部分を収容する収容スロットを含む同一な４個の回転可能なディスクと、
   前記４個のディスクを回転させるディスク回転システムと、
   選択的に伸長あるいは引込み可能なセパレータと、
   少なくとも２枚のシートが入力されたか否かを検出するセンサと、
   前記センサの検出結果に従って、少なくとも２枚のシートが同時に入力された場合に前記セパレータを選択的に伸長させ、１枚のシートが入力された場合に前記セパレータを引込めるアクチュエータと、
   を有することを特徴とするシートのスタッキング装置。
2. 第１、第２、第３、及び第４の同一な回転可能なディスクであって、各ディスクが他のディスクと共通の回転軸を有し、各ディスクがシートの一部分を収容する収容スロットを含む、同軸の第１、第２、第３、及び第４のディスクと、
   前記第１、第２、第３、及び第４のディスクを回転させるディスク回転システムと、
   選択的に伸長あるいは引込み可能なセパレータと、
   シートの幅を検出するセンサと、
   前記センサの検出結果に従って、第１の幅を有するシートが少なくとも１枚入力された場合に前記セパレータを選択的に引込め、第２の幅を有するシートが少なくとも１枚入力された場合に前記セパレータを伸長させるアクチュエータと、
   を有することを特徴とするシートのスタッキング装置。
3. ２枚同時印刷方式で入力されるシートをスタッキングする方法であって、
   第１のシートを第１の対のディスクを用いて回転させて裏返す工程と、
   第２のシートを第２の対のディスクを用いて回転させて裏返す工程であって、前記第１のシートと同時に前記第２のシートを回転させる工程と、
   シートの幅を検出するセンサの検出結果に従って、選択的に引込みまたは伸長可能なセパレータを用いて、前記第１のシートを前記第２のシートから分離させる工程と、
   を有することを特徴とするシートのスタッキング方法。

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