JP4157642B2 - 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し、後述する整合手段により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。整合手段による整合後、綴じ処理等の処理を行うものも知られている。
シートの分配時は、回転しながら上下に移動するビン開閉カム（リードカム）によって各ビンのシート進入口が次々に拡大されてシートが収容されるようになっている。最終ビンにシートが収容されると、ビン開閉カムはホームポジションに回転しながら戻る。
【０００３】
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。
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】
ビンへ収容されたシートの整合は、図２０に示すように、一般に一つのジョガーフェンス８００とエンドフェンス８０２によってなされる。ジョガーフェンス８００はシート進入方向と略直交するシート幅方向に移動可能に設けられ、例えばその１方向（矢印Ｎ方向）からシート進入方向に平行な基準面８０４へ向けてシート８０６を押圧し、シート８０６の押圧側と反対側を基準面８０４に突き当てることにより整合を行なう。
エンドフェンス８０２は、シート進入方向に移動可能に設けられ、ビン収容時のシート進入方向の所定以上のシート８０６の移動を制限するとともに、収容後はシート進入方向と反対側へ向けてシート８０６を押圧し、シート幅方向に平行なビン基準面８０８に突き当てることにより整合を行なう。
【０００５】
整合時、ジョガーフェンス８００は、ホームポジションＰ０からシート進入時の待機位置Ｐ１に移動し、シート８０６の進入後、シート８０６の規定サイズ位置Ｐ３まで移動する。ホームポジションＰ０から待機位置Ｐ１までの移動速度Ｖ１と、待機位置Ｐ１から規定サイズ位置Ｐ３までの移動速度Ｖ３は同じに設定されている。
エンドフェンス８０２においても同様で、整合時、ホームポジションｐ０からシート進入時の待機位置ｐ１に移動し、シート８０６の進入後、シート８０６の規定サイズ位置ｐ３まで移動する。ホームポジションＰ０から待機位置ｐ１までの移動速度ｖ１と、待機位置ｐ１から規定サイズ位置ｐ３までの移動速度ｖ３は同じに設定されている。
【０００６】
ジョガーフェンス８００、エンドフェンス８０２による整合動作は、最終ビンへのシート分配後になされ、整合動作完了後、ビン開閉カムをホームポジションに戻すようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ジョガーフェンス８００、エンドフェンス８０２の移動速度が比較的高速に設定されている場合、シート揃え時間は速くなるが、薄紙又は腰の弱いシートでは、図２０に示すように、シートが位置ずれしている場合、ジョガーフェンス８００又はエンドフェンス８０２の片側のみによって局部的に押圧されるため、折れや傷が発生し、良好な揃え性が得られないという問題があった。
一方、ジョガーフェンス８００、エンドフェンス８０２の移動速度が比較的低速に設定されている場合には、揃え性は良好となるものの、整合時間が長くなるという問題があった。
また、ビン開閉カムを用いる構成では、折角整合されたシートがビン開閉カムのホームポジション復帰時の回転振動で乱れるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、シートの種類に拘らず、またビン開閉カムを有する構成であっても良好な揃え速度と揃え性を得ることができるシート仕分け装置の提供を、その目的とする。
【０００９】
【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、上記ビンに収容されたシート又はシート束を基準面に押圧してバラツキを整える整合手段と、この整合手段を制御する制御手段を有するシート仕分け装置において、上記制御手段は、上記整合手段の移動速度を、ホームポジションからシート進入時の待機位置までの移動速度Ｖ１と、待機位置からシート規定サイズ位置の近傍までの移動速度Ｖ２と、シート規定サイズ位置の近傍からシート規定サイズ位置までの移動速度Ｖ３との３段階に分け、上記制御手段は、Ｖ１＝Ｖ３≫Ｖ２の関係を満たすように制御する、という構成を採っている。
【００１０】
請求項２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、上記ビンに収容されたシート又はシート束を基準面に押圧してバラツキを整える整合手段と、この整合手段を制御する制御手段を有するシート仕分け装置において、上記制御手段は、上記整合手段の移動速度を、ホームポジションからシート進入時の待機位置までの移動速度Ｖ１と、待機位置からシート規定サイズ位置の近傍までの移動速度Ｖ２と、シート規定サイズ位置の近傍からシート規定サイズ位置までの移動速度Ｖ３との３段階に分け、上記制御手段は、Ｖ３＞Ｖ１≫Ｖ２の関係を満たすように制御する、という構成を採っている。
【００１１】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載のシート仕分け装置において、回転しながら上下に移動して指定されたビンのシート進入口を拡大させるビン開閉カムを有し、上記制御手段は、最終ビンへのシート分配が完了した後、上記整合手段の整合動作の最終段階で上記ビン開閉カムのそのホームポジションへの復帰を開始させる、という構成を採っている。
【００１２】
請求項４記載の発明では、請求項１又は２記載のシート仕分け装置において、回転しながら上下に移動して指定されたビンのシート進入口を拡大させるビン開閉カムを有し、上記制御手段は、最終ビンへのシート分配が完了した後、上記整合手段の整合完了と同時かまたはそれよりも前に上記ビン開閉カムのそのホームポジションへの復帰を完了させる、という構成を採っている。
【００１３】
請求項５記載の発明では、請求項４記載のシート仕分け装置において、上記制御手段は、シートの種類やサイズに応じて上記ビン開閉カムのホームポジションへの復帰開始時期を異ならせる、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シート処理手段としてのステイプラー２８等が備えられている。
【００２１】
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。
【００２２】
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から押圧してバラツキを修正する横方向整合手段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。
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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等を制御する。また、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。
【００２９】
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整合手段としてのエンドフェンス３６や整合手段としての横方向整合手段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。
【００３０】
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、基準面としての基準フェンス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１４５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。
【００３１】
枠体１２５の右側縦枠１３０の内面（破線ハッチングで表示）は、基準面としての移動基準フェンス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（シート進入方向）の整合は、トレイ１８の基準面としての後端揃え面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。
【００３２】
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。
【００３３】
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１５５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。
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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の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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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（ｐ０）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。
【００４４】
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。
【００４５】
次に、横方向整合手段３４及びエンドフェンス３６の移動速度等について説明する。
本実施例では、図８に示すように、横方向整合手段３４の移動速度、すなわちジョガーフェンス１９６の移動速度を、ホームポジションＰ０からシート進入時の待機位置Ｐ１までの移動速度Ｖ１と、待機位置Ｐ１からシート規定サイズ位置の近傍Ｐ２までの移動速度Ｖ２と、シート規定サイズ位置の近傍Ｐ２からシート規定サイズ位置Ｐ３までの移動速度Ｖ３との３段階に分けている。
制御手段１０２は、Ｖ１＝Ｖ３≫Ｖ２の関係を満たすように制御する。押圧初期の移動速度（Ｖ２）が遅いので、局部的な押圧による折れや傷の発生を抑制することができる。移動速度Ｖ２である程度シートＳに平行度が出た段階で移動速度を速くする（移動速度Ｖ３）。シート規定サイズ位置の近傍Ｐ２からシート規定サイズ位置Ｐ３までの距離Ｋは、高速で整合を行なってもシートＳを傷付けず、揃えも良好な距離であり、実験的に得たものである。本実施例では約１０ｍｍとしている。
【００４６】
シートＳにある程度平行度が出た段階では局部的な押圧状態とはならず、また、シート束の剛性が高くなるため、移動速度を速くしても折れや傷の発生の心配がほとんどなくなる。エンドフェンス３６の制御（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｋは、ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｐ０，ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｋに相当、以下同じ。）においても同様である。
【００４７】
上記の移動速度の制御では、移動速度Ｖ１を従来と同レベルとした場合、移動速度Ｖ２の過程を設ける分、整合時間が若干長くなるが、この遅れを相殺するために、Ｖ３＞Ｖ１≫Ｖ２の関係を満たすように制御することもできる。すなわち、移動速度Ｖ２で遅れた分移動速度Ｖ３を速くする。
この制御方式とすれば、全体の整合動作の時間に変化はないので、良好な揃え速度（整合処理速度）と揃え性を得ることができる。エンドフェンス３６の制御においても同様である。
【００４８】
次に、横方向整合手段３４、エンドフェンス３６の整合動作と、ビン開閉カム３０のホームポジションへの復帰タイミングとの関係について説明する。
図９に示すように、最終ビンへのシート分配完了後、横方向整合手段３４の整合動作が開始されるが、本実施例では、整合動作の最終段階である、ジョガーフェンス１９６がシート規定サイズ位置の近傍Ｐ２に達した時に、制御手段１０２はビン開閉カム３０を駆動するモータ（後述）をオンしてビン開閉カム３０をホームポジションに戻すようにしている（タイミング１）。整合動作の最終段階では全てのシートがジョガーフェンス１９６の押圧作用を受けているので、ビン開閉カム３０の回転振動によるシートの乱れは生じにくい。エンドフェンス３６の制御においても同様である。
【００４９】
ジョガーフェンス１９６がシート規定サイズ位置Ｐ３に達した時に、制御手段１０２はビン開閉カム３０を駆動するモータ（後述）をオンしてビン開閉カム３０をホームポジションに戻すようにしてもよい（タイミング２）。エンドフェンス３６の制御においても同様である。
また、ジョガーフェンス１９６がシート規定サイズ位置Ｐ３に達すると同時にビン開閉カム３０のホームポジションへの復帰が完了するように、ビン開閉カム３０のホームポジションへの復帰開始を設定してもよい（タイミング３）。
【００５０】
また、ジョガーフェンス１９６がシート規定サイズ位置Ｐ３に達する前にビン開閉カム３０のホームポジションへの復帰が完了するように、ビン開閉カム３０のホームポジションへの復帰開始を設定してもよい（タイミング４）。
このように、整合動作内でビン開閉カム３０のホームポジションへの復帰が完了するようにすれば、ビン開閉カム３０の回転振動によるシートの乱れは生じない。エンドフェンス３６の制御においても同様である。
タイミング１〜４の制御において、上述のジョガーフェンス１９６の移動速度を３段階に分けた各制御をそれぞれ加味した制御とすることもできる。エンドフェンス３６の制御においても同様である。
【００５１】
薄いシートや腰の弱いシートでは、振動を与えてトレイ１８との接触摩擦を減じながら整合した方が折れや傷が発生しにくい。かかる観点から、シートの種類やサイズに応じてビン開閉カム３０のホームポジションへの復帰開始時期を異ならせるようにし、ビン開閉カム３０の回転振動を整合動作に利用することもできる。
例えば、薄いシートや腰の弱いシートの場合には、制御手段１０２は、ジョガーフェンス１９６が待機位置Ｐ１に達した直後にビン開閉カム３０を駆動するモータ（後述）をオンしてビン開閉カム３０をホームポジションに戻す。厚いシートや腰の強いシートの場合には、例えば上記タイミング３で戻す。
制御手段１０２のＲＯＭには、実験等によって得られたシートの種類やサイズと最適な復帰開始時期との関係データが予め記憶され、制御手段１０２はシートの種類やサイズの情報に基づいて、最適なホームポジションへの復帰開始時期を抽出し、ビン開閉カム３０を駆動する駆動モータ（後述）を制御する。エンドフェンス３６の制御においても同様である。
本制御においても上述のジョガーフェンス１９６の移動速度を３段階に分けた各制御をそれぞれ加味した制御とすることもできる。エンドフェンス３６の制御においても同様である。
【００５２】
上記各実施例では、横方向整合手段３４の移動全体を整合動作として捉えたが、待機位置Ｐ１から規定サイズ位置近傍Ｐ２までの移動を、初期の乱れを矯正しながらシートを基準面に向けて移動速度Ｖ２で移動させる寄せ動作（図１０で実線で表示）とし、規定サイズ位置近傍Ｐ２から規定サイズ位置Ｐ３までの移動を、シートを寄せ動作より大きい移動速度Ｖ３で基準面に突き当てて最終的な整列を行うジョガー動作（図１０で破線で表示）として分けることもできる。
この場合、図１０に示すように、移動速度Ｖ３で１回突き当てるだけのジョガー動作としてもよく（パターン１、上記各実施例に相当）、周期の短い複数の突き当て動作からなるようにしてもよい（パターン２）。
【００５３】
また、規定サイズ位置近傍Ｐ２とＰ４（オーバーラン位置）との間でジョガー動作を行なってもよい（パターン３）。パターン３におけるＰ２〜Ｐ４までのジョガー動作において、その振幅を小さくするように制御してもよい。オーバーラン量ｘは例えば積載枚数が３枚以下の場合にはゼロ、４枚以上の場合には２〜３ｍｍである。ジョガー動作の最後は、必ず規定サイズ位置Ｐ３になり、その停止させる方向は、例えばパターン２のように押圧する方向と、例えばパターン３のように逃げる方向とがある。エンドフェンス３６の制御においても同様である。なお、本実施例では、横方向整合手段３４の待機位置Ｐ１はシートのシート幅方向の端部より約２０ｍｍ離れた位置に設定されている。エンドフェンス３６の待機位置ｐ１は、シートのバウンドを考慮し、シート進入方向の規定サイズ位置ｐ３より約７０ｍｍ離れた位置に設定されている。
【００５４】
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１１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。
【００５５】
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ｓｐ１（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ｓｐ２（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１３参照）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。
【００５６】
搬送手段１０の仕分け位置ｓｐ１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ｓｐ１を検知するポジションセンサ２６７と、非仕分け位置ｓｐ２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。
【００５７】
水平搬送手段１２は、図１、図１２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
【００６２】
図１６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。
【００６３】
ビン開閉カム３０の螺旋状のカム溝３０ａは、図１７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。
【００６４】
図１７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。
【００６５】
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１４参照）、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１９、図１５参照）。
偏向爪切り換え手段３４６は、図１８及び図１９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。
【００６６】
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。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、シートの折れや傷の発生を抑制でき、良好な揃え性を得ることができる。
また、最終速度はその前の段階より大きくするようにしたので、途中で遅くした分を取り戻すことができ、全体として良好な揃え速度を得ることができる。
また、ビン開閉カムの回転振動によるシート乱れを抑制することができる。
また、ビン開閉カムの回転振動を利用して整合能力を高めることができる。
【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】グリップ手段とシート処理手段としての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】エンドフェンスと横方向整合手段の整合動作と移動速度との関係を示す概要平面図である。
【図９】ビン開閉カムのホームポジションへの復帰開始時期を示すタイムチャートである。
【図１０】整合動作のパターンを示す図である。
【図１１】搬送手段の斜視図である。
【図１２】水平搬送手段の斜視図である。
【図１３】垂直搬送手段周辺の概要断面図である。
【図１４】垂直搬送手段の概要側面図である。
【図１５】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１６】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１７】カム駆動手段の概要要部側面図である。
【図１８】偏向爪切り換え手段の斜視図である。
【図１９】偏向爪切り換え手段の断面図である。
【図２０】従来の整合動作を示す概要平面図である。
【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
３４ 整合手段としての横方向整合手段
３６ 整合手段としてのエンドフェンス
１０２ 制御手段
Ｂ ビン
Ｓ 画像形成済みのシート

Claims (5)

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、上記ビンに収容されたシート又はシート束を基準面に押圧してバラツキを整える整合手段と、この整合手段を制御する制御手段を有するシート仕分け装置において、
   上記制御手段は、上記整合手段の移動速度を、ホームポジションからシート進入時の待機位置までの移動速度Ｖ１と、待機位置からシート規定サイズ位置の近傍までの移動速度Ｖ２と、シート規定サイズ位置の近傍からシート規定サイズ位置までの移動速度Ｖ３との３段階に分け、上記制御手段は、Ｖ１＝Ｖ３≫Ｖ２の関係を満たすように制御することを特徴とするシート仕分け装置。
2. 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、上記ビンに収容されたシート又はシート束を基準面に押圧してバラツキを整える整合手段と、この整合手段を制御する制御手段を有するシート仕分け装置において、
   上記制御手段は、上記整合手段の移動速度を、ホームポジションからシート進入時の待機位置までの移動速度Ｖ１と、待機位置からシート規定サイズ位置の近傍までの移動速度Ｖ２と、シート規定サイズ位置の近傍からシート規定サイズ位置までの移動速度Ｖ３との３段階に分け、上記制御手段は、Ｖ３＞Ｖ１≫Ｖ２の関係を満たすように制御することを特徴とするシート仕分け装置。
3. 請求項１又は２記載のシート仕分け装置において、
   回転しながら上下に移動して指定されたビンのシート進入口を拡大させるビン開閉カムを有し、上記制御手段は、最終ビンへのシート分配が完了した後、上記整合手段の整合動作の最終段階で上記ビン開閉カムのそのホームポジションへの復帰を開始させることを特徴とするシート仕分け装置。
4. 請求項１又は２記載のシート仕分け装置において、
   回転しながら上下に移動して指定されたビンのシート進入口を拡大させるビン開閉カムを有し、上記制御手段は、最終ビンへのシート分配が完了した後、上記整合手段の整合完了と同時かまたはそれよりも前に上記ビン開閉カムのそのホームポジションへの復帰を完了させることを特徴とするシート仕分け装置。
5. 請求項４記載のシート仕分け装置において、
   上記制御手段は、シートの種類やサイズに応じて上記ビン開閉カムのホームポジションへの復帰開始時期を異ならせることを特徴とするシート仕分け装置。

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