JPS63334B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えばラインプリンタで印刷された連
続印刷用紙を毎頁カツトしてカツトシートとし、
これを受け台上にスタツクするカツトシートスタ
ツク装置に関するものである。

レーザビーム電子写真方式のラインプリンタ等
の出現により、ラインプリンタの速度は近年著し
く向上し、これに伴い、印刷された印刷用紙の後
処理装置も高速化が要求されてきている。また、
省力化の観点から、後処理装置では用紙の自動裁
断が必要となり、カツトされたシートを高速でか
つ確実にスタツクすることが問題となつてきてい
る。しかも、使用される印刷用紙はサイズ、連量
も多様であり、これらすべてを確実にスタツクさ
せる必要がある。

カツトシートのスタツク方式は、従来複写機や
後処理装置の分野で多く提案されているが、高速
スタツクにおいては問題点が多い。要求されるス
タツク装置は、毎秒10枚にも達し、0.1秒で１枚
スタツクする必要がある。第１図、第２図には、
従来のスタツク方式の一例を示したものである。
第３図〜第８図は、第１図、第２図の方式を用い
て、前記速度でスタツクしようとした場合の技術
的問題の一例を示したものである。

まず第１図、第２図により従来方式によるスタ
ツク動作を説明する。

カツトされたカツトシート１は、フイードロー
ラ３及びエンドローラ４により放出され、傾斜し
た角度で受け台５の上に次々とすべり込むように
してスタツクされる。ガイドラツク８はシート１
の浮上を防止するためスタツクされたシート２の
上方に固定されている。シート２が次第に積み上
げられると、光学センサ９によりシート２のエツ
ジ部を検出し、受け台５を昇降ベルト１４を介し
て昇降モータ１３により矢印Ｄ方向に一定量下降
させ、ガイドラツク８とシート２上面との隙間Ｈ
がほぼ一定になるようコントロールされる。シー
ト２は、シート放出側に設けられたフロントラツ
ク７及び反放出側に設けられた停止ラツク６とで
規制されて整列される。フロントラツク７はベー
ス１２に固定され、移動棒１０に取り付けられた
停止ラツク６を矢印Ｌ←→Ｒに移動することによ
り、カツト長ｌに合つた位置にフロントラツク７
と停止ラツク６とを対向させている。１１はフレ
ームで前記エンドローラ４及びガイドラツク８や
図示しない移動棒１０の摺動機構等が実装されて
いる。

前述したスタツク方式を利用して高速スタツク
動作を行う場合、第３図〜第８図に示すような問
題点が生ずる。

(1) シート長さ方向の不整列（第３図） 停止ラツク６とフロントラツク７との間隔Ｗ
は用紙カツト長ｌと隙間Δlとを加えて間隔で
ある。シート１は停止ラツク６に衝突してから
矢印方向にはね返つてフロントラツク７側に寄
りシート２の端面はΔl分不整列となる現象が
発生する。

(2) シート幅方向の不整列（第４図） はね返りによりシート２が幅方向ＢまたはＦ
方向に動き、シート２が曲つて不整列となる現
象が発生する。

(3) シートの先端折れ（第５図） ガイドラツク８とシート２の上面との隙間Ｈ
が適当な値でない場合には、シート２の先端が
わん曲して折れる現象が発生する。折れが発生
しないＨの範囲は非常に狭く、シート２上面の
平担度や隙間Ｈのコントロール量を考慮すると
本方式で前記範囲を一定に確保することは困難
である。

(4) シートの追突（第６図） 先行するシート２と後続シート１とをできる
限り接近させることが、高速スタツクの条件で
ある。先行シート２の後端が落下を完了しない
時に、後続シート１の先端が放出されてくる
と、追突を生ずる。前記先端と後端との時間間
隔は30ｍｓ以下が要求されており、本方式で30
ｍｓ以下にするのは困難である。

(5) 追越しスタツク（第７図） シート２は頁順にスタツクされるべきもので
あるが、先行シート２の後端がシート２の慣性
やガイドラツク８の静電気などにより、ガイド
ラツク８の傾斜部に接触して落下が遅れ、後続
シート１が先行シート２の下側に入り込む現象
が発生する。

(6) スタツク不能（第８図） 前記隙間Ｈの設定が不適当であつて、シート
２のスタツク量が増加するとシート２の上面は
わん曲するため、局部的にガイドラツク８とシ
ート２上面との隙間ｈが小さくなつたり、接触
したりして、シート２のすべりが阻害されスタ
ツク不能となる。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、カツトシートを高速に連続してスタツクで
きるカツトシートスタツク装置を提供しようとす
るものである。

本発明は、シートが受け台にすべり込む時、シ
ート上面に空間がある場合にはシートの先端が折
れたり、シートが動いて不整列となるため、常に
一定の軽荷重を用紙上に加えることにより、これ
らの問題が解消できることに着目して、シートの
カツト長が変化しても常に荷重が加わるよう、押
え板とスタツク高さ検出機構を工夫したものであ
る。また更に、シートの後端と先端との追突を防
止するためにブラシを利用し、ブラシが変位した
状態から解放される時にブラシの反撥速度が高い
ことに着目し、反撥力によつてシートの後端を高
速で落下させるよう工夫し、更にシート自体にた
わみを与えながらスタツクさせ、このたわみの回
復力をも利用して高速落下を補助するよう工夫し
たものである。

第９図、第１０図は本発明によるスタツク装置
の全体構成を示したものである。第９図、第１０
図により構成と動作を以下に説明する。

カツトされたシート１は矢印Ａ方向からフイー
ドローラ３によつて送られ、該フイードローラ３
による紙送り速度とほゞ等しい周速V_Lを有する
エンドローラ４と、これに対向した周速V_Rを有
するエンドブラシ１６とによつて受け台５上にす
べり込むようにしてスタツクされる。シート１の
速度は50インチ／秒〜100インチ／秒が要求され
ている。スタツク速度は、シート１のカツト長ｌ
により異るが、約10枚／秒〜３枚／秒に達し、先
行シート２の後端と後続シート１の先端との時間
間隔は30ｍｓ以下となる。先行シート２の後端の
落下が遅い時には、後続シート１の先端がこれに
追突する。エンドブラシ１６はシート１の後端の
落下速度を高めるために設けたもので、詳しい動
作は第２３図、第２４図により後述する。

シート２の上面には、数枚の短冊状の押え板１
７が、自重で密着するように置かれている。押え
板１７の重量は１枚当り５〜10グラムが適当で、
板厚は0.1ミリ位のバネ性に富んだ材質が好まし
い。この押え板１７は、一端が固定棒１８に、他
端がハンガピン２０に引掛けられて支持され、シ
ート２のスタツク量の多少に関係なく、常に自重
だけがシート２上に作用するよう工夫されてい
る。押え板１７の詳細構成は第２１図、第２２図
により後述する。

スタツクされたシート２は、ベース１２に固定
されたフロントラツク７と、停止ラツク６とで規
制されている。停止ラツク６は移動棒１０に懸吊
され、移動棒１０は、フレーム１１上を、カツト
長ｌに応じた位置にＬ←→Ｒ方向にスライドできる
ようになつている。停止ラツク６に固定されたア
ームピン２４には、回転自在に検出アーム２２が
はめ込まれ、検出アーム２２の端部には、ローラ
ピン２３が固定され、検出ローラ１９が回転可能
に取り付けられている。これら検出アーム２２、
検出ローラ１９はできるだけ軽量が好ましく、こ
れらはアームピン２４を中心として重心作用によ
つて常に反時計方向に回転するようになつてい
る。従つて、シート２がある時にはシート２上に
軽く接触し、シート２が取り去られると、アーム
２２の上端は移動棒１０に取り付けられたアーム
ストツパ２６に当つて静止する。シート２がスタ
ツクされて、その上面が高くなるとアーム２２は
時計方向に回転を始め、一定角度回転をすると、
移動棒１０に取り付けられた無接点スイツチ２５
が作動しシート２のスタツク高さが検出され、受
け台５は昇降ベルト１４を介して昇降モータ１３
により一定量矢印Ｄ方向に下降する。１回当りの
下降量は約５mm位である。これら高さ検出と受け
台昇降動作の詳細は第１１図〜第１４図により後
述する。

シート２のセツト長ｌが短い場合には、移動棒
１０を矢印Ｌ方向に動かすことにより停止ラツク
６、検出ローラ１９、無接点スイツチ２５などを
破線の位置へ移動させることができる。

次に第１１〜第１４図により、上記した技術的
問題点に対する具体的実施例を説明する。ここで
対象となる技術的問題点は(1)シート長さ方向の不
整列、(2)シート幅方向の不整列、(3)シート先端折
れ、(6)スタツク不能である。問題点(1)及び(2)の原
因はシート２に動きを抑制する摩擦力が作用して
いないためであり、問題点(3)の原因はシート２の
上面に空間が存在するためであり、また問題点(6)
の原因は前記摩擦力が過大となつたためである。
すなわち、これらの問題点を解決する必要条件は
次の如くなる。

(イ) シート２の上面に空間を与えず、シート２に
適当な摩擦力を与えること (ロ) 摩擦力は過大とならないこと (ハ) シート２のスタツク高さが変化しても摩擦力
は一定であること (ニ) シート２の上面がわん曲しても摩擦力の変化
が少ないこと (ホ) シートカツトｌが変化しても(イ)〜(ニ)の条件を
満足すること 上記必要条件は第１１図〜第１４図に示す具体
例により満足することが実験的に確かめられた。

第１１図はスタツク開始時の状態を示す。受け
台５上にはシート２に適当な摩擦力を与え、かつ
空間のないように短冊状の押え板１７が数枚、自
重で密着するように置かれている。停止ラツク６
よりわずか内側には検出ローラ１９が自重で置か
れ、この検出ローラ１９はシート２に摩擦力を与
える目的も有する。検出ローラ１９の構成は第９
図、第１０図で説明した通りである。

検出アーム２２によつて無接点スイツチ２５は
ONの状態となつている。

この状態における受け台５上面の位置をU_Tで
示す。つづいて、スタツクが開始されると、シー
ト２は高速度で受け台５と押え板１７との間を通
り、検出ローラ１９をわずかに回転させて停止ラ
ツク６に衝突する。押え板１７と検出ローラ１９
の重量が適当な値である場合にはシート２ははね
返りによる不整列は生じない。またシート２の先
端折れやスタツク不能の現象も生じない。シート
カツト長ｌが変化しても、前記重量は一定で良い
ことが実験的に確かめられた。シート２がスタツ
クされるごとに、検出ローラ１９はシート２の厚
さ分だけ浮上し、検出アーム２２は時計方向に少
しづつ回転する。検出ローラ１９自体も回転する
ためシート２が検出アーム２２に作用する衝撃力
が緩和され、検出アーム２２の動作は安定してい
る。

シート２がスタツクされるにつれ、押え板１７
もＵ方向に持ち上げられる。押え板１７とシート
２との摩擦力を一定に保つために、押え板１７は
常にフリーとする必要がある。すなわち押え板１
７の一端は固定棒１８のまわりに回転可能に支持
し、他端は左右方向に移動可能に自由支持とする
必要がある。この支持構造を第２２図に示した。
すなわち、第２２図において、押え板１７の一端
は固定棒１８に回転可能にはめ込まれた回転スリ
ーブ２７に固定し、他端には角穴17cを設け、ハ
ンガ棒２１に圧入したハンガピン２０に角穴１７
ｃを引掛けるようにしたものである。このように
して押え板１７の重量を常に一定にシート２上面
に作用させることができる。また、押え板１７は
短冊状に数枚設置されるためシート２のわん曲に
対してそれぞれの押え板１７が独立して作用する
ためわん曲に対する摩擦力の変化がほとんどな
い。

第１２図において、用紙２が高さＳだけスタツ
クされると、検出アーム２２が無接点スイツチ２
５をOFFさせ、受け台５は第１３図に示す如く
一定量下降して停止する。停止した時のシート２
の上面はほぼ第１１図に示すU_Tの位置となる。
受け台５の下降と共に押え板１７もＤ方向にシー
ト２上面に接したまゝ下降しその一端は時計方向
に回転し、他端は左右に移動して摩擦力は一定に
保たれる。下降と同時に検出ローラ１９も重心の
移動により反時計方向に追従して復帰し、無接点
スイツチ２５は再びONとなる。続いてスタツク
が開始され以下同様な動作が繰返される。

第１４図はスタツクが完了した時の動作を示し
たものである。スタツクが完了すると、用紙２を
取り出せるL_Tの位置まで受け台５が下降する。
この時、押え板１７は固定棒１８をハンガピン２
０とで両端を支持され、自重によつてたわむ。そ
してシート２の上面より離れ、シート２の取り出
しの障害にならないようになつている。一方、検
出ローラ１９は、アームストツパ２６によつて回
転が規制されたまま保持される。

以上の構成及び動作により、カツトシートの高
速スタツクは基本的に可能となる。しかし、カツ
ト長ｌが極端に短い場合、例えば3.0インチの用
紙を使用する場合には、押え板１７とシート２と
の間に空間ができるという問題が生ずる。第１５
図〜第１７図にはこの問題点及び問題点を解決す
るための手段を示したものである。

一般に使用されるカツト長は最大lmax＝14イ
ンチ、最小lminは3.0インチであり、この間は0.5
インチ刻みに使用されることが多い。

第１５図にはカツト長lmax、lminとそれに対
応するラツク間隔Wmax、Wminを示したもので
ある。またθはシート１の突入角度である。突入
角度θにはシート１の先端が円滑に滑走でき、か
つ先端が浮上しないための適正な範囲が存在す
る。一般にθを15〜17度程度にしてある。第１５
図に示す如くlminの時、すなわち、停止ラツク
６が破線の位置に設定された時にも、押え板１７
はシート２に対して摩擦力を与えなければならな
い。しかし、押え板１７の剛性によるたわみ曲
線、実装上のスペース及び前記突入角θが一定で
ある理由から、押え板１７をシート２に接触させ
ることが困難であるという問題が発生する。

第１６図はこの問題に対する解決手段を示した
ものである。この手段の要点は、検出ローラ１９
を利用することにある。すなわち、Wminの状態
において、検出ローラ１９が実線の位置になるよ
うに配置することである。詳しくは第１７図に示
す如く検出ローラ１９の中心は停止ラツク６に対
してＫの位置になるようにする。Ｋの値は約２〜
３ミリが好ましい。Ｋが大きくなると、第１６図
に示す破線ａの位置となり突入するシート１の先
端が検出ローラ１９によつて抵抗を受け、受け台
５への滑走が阻害される。Ｋが小さすぎると、高
さ検出点がシート２の端面となり検出高さが不安
定となると共に、突入するシート２に摩擦力が作
用しなくなり、はね返りによる不整列が発生す
る。

このように、従来装置での高さ検出手段として
用いられていた第１図に示す光学センサ９に対し
て、本発明による検出ローラ１９を、第１７図に
示すＫの位置すなわち、用紙突入角度θの延長線
上と受け台５との接点付近の位置に設けることに
より、安定した用紙高さの検出が得られると共
に、シート２への摩擦力作用効果、特にlmin用
紙における摩擦力作用に対して大きな効果を得ら
れることになり、押え板１７の問題点は解決され
る。

第１５図において、押え板１７の作用する距離
はおよそWmax−Wminとなる。用紙カツト長ｌ
がlminに近くなる程、上記作用距離は短くなり、
従つて摩擦力も低下するが、これに比例してシー
トカツト長も短くなるためにシートの慣性も低下
し、またシートの長さ方向に対する座屈強さは高
くなるため、摩擦力が低下してもはね返り現象や
先端折れ現象は発生しないことが実験で確かめら
れている。

次に、これまで記述してきた押え板１７は短冊
状であるためシート２の幅が変つた時に若干の不
都合が発生する場合がある。この不都合点とその
解決手段について、第１８図〜第２１図によつて
説明する。

第１８図はシート２に対する押え板１７の配置
例を示したものである。W_Hはあるシートの幅を
示した。使用するシート幅が第１９図に示す如く
W_h（W_H＞W_h）となつた場合、すなわち、押え板
１７の端面とシート２の端面がほとんど一致する
ような場合には、第２０図に示すように矢印Ａ方
向から放出されたシート２は若干の曲りによつて
シート端面２ａが押え板１７に乗り上げることに
なる。この状態で受け台５が下降するとシート２
は押え板１７に引掛つた状態となり、シート２の
整列が乱れたり、押え板１７を変形させたりする
原因となる。

第２１図はこの不都合を防止するため、シート
２の進行方向Ａに対して押え板１７の側面に勾配
１７ａ，１７ｂを設けたものである。これにより
シート２に若干の曲りが発生しても、押え板１７
にシート２が乗り上がることはなくなる。

次に、従来装置での問題点(4)用紙の追突、(5)追
越しスタツクに対する具体的実施例を説明する。

先行シート２の後端と後続シート１の先端との
時間間隔は30ｍｓ以下が要求されていることはす
でに述べた通りである。従来装置においても、先
行シート２の後端を高速に受け台５上に落下させ
る方法は多数提案され、第２３図に示すエンドブ
ラシ１６を利用する方法も既に知られている。し
かし、この場合第２３図に示すように、エンドブ
ラシ１６のブラシ先端でシート後端２ｂを引き落
す方式による後端２ｂの落下速度は後端２ｂとブ
ラシとの間にスリツプがない状態で最高となる。
しかしシート２の慣性によつて後端２ｂはブラシ
外周より一時的に離れてから再びブラシ外周に接
触するようになるため、前記落下速度は不安定な
ものとなり、時間ｔを小さくすることができな
い。すなわち、高速化が困難となつている。

第２４図は、高速化を可能にするための具体的
実施例を示したものである。図は省略してあるが
一般的にシートカツト長が小さい程、単位時間当
りのスタツク枚数が増大する。すなわち、第２３
図におけるｔの値は小さくなる。例えばカツト長
3.5インチシートではスタツク速度は10枚／秒で
１枚を0.1秒でスタツクさせなければならない。
この高速性を得るために、第２４図に示す方式を
提供する。

この方式の要点は、エンドローラ４に対してエ
ンドブラシ１６のブラシ先端にｘの変位を与える
ようにして、ブラシ先端の反撥速度を利用して後
端２ｂの落下速度を高めること及びわん曲したガ
イド板２８によつてシート２の自由飛行を防止し
ながらシート２にたわみを与えてたわみの解放力
を利用して落下時間の短縮を図ろうとするもので
ある。エンドブラシ１６の図はブラシ１本の動き
を示したものでありブラシの植毛密度を示したも
のではない。

図において、エンドローラ４の周速V_Lとエン
ドブラシ１６の周速V_BはV_B≧V_Lの関係にあり、
周速差はごく小さい。シート１の先端１ａは、エ
ンドローラ４の外周に沿つて送られ、半径ｒを有
するガイド板２８に接触しながら、検出ローラ１
９と受け台５との接触部ｆに喰い込んで、停止ラ
ツク６に衝突して静止する。この時の後端２ｂは
図の位置にあり、シート２は半径ｒにやゝ沿つて
わん曲した状態となる。つづいて、変位したブラ
シが１６ａ→１６ｂに達すると、ブラシは変位し
た状態から解放され、高速で１６ｃの点に達す
る。この時のブラシ先端の速度はV_Bよりはるか
に大きい。シート後端２ｂは、シート２のわん曲
から解放される力によりブラシ間に喰い込みなが
らブラシの反撥速度に依り確実に２ｂ→２ｃに落
下する。その後は、ブラシがシート２をV_Bの速
度で受け台５上に押える働きをする。２９はガイ
ド板２８の静電気を除去するため、コロナ放電を
利用した除電棒であり、シート２がガイド板２８
に吸着するのを防止している。

本方式によれば、シート後端２ｂを高速度で確
実に落下さすことができるため、先端１ａと後端
２ｂとの距離すなわち時間間隔を小さくすること
が可能となり、従来装置に比べ高速スタツクが実
現できる。尚、第２４図ではWminの時を引用し
たが、Wmaxの場合においても動作は全く同じ
である。

また、エンドブラシ１６のブラシは変位ｘに対
して永久変形の少ない材料で、シート落下を目的
とするため高い剛性は必要としないためブラシ径
や長さを適当に選択し、耐摩耗性を有するものが
好ましい。

例えばｘ＝5₁ブラシ外径φ40ミリでφ0.1ミリの
ナイロン糸を植毛したブラシなどが使用できる。

本発明によれば、カツトシートをより高速に確
実にスタツクできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の概要構成を示す側面図、第
２図はその斜視図、第３図〜第８図は従来装置の
有する欠点を示す説明図、第９図は本発明による
装置の斜視図、第１０図はその断面図、第１１図
〜第１４図は本発明により動作を示す断面図、第
１５図〜第１７図は本発明による構成品の配置を
示す断面図、第１８図〜第２０図は本発明によつ
て生ずる問題点を示す説明図、第２１図はそれに
対する解決手段を示す平面図、第２２図は本発明
による一部構成品の詳細を示す斜視図、第２３図
は従来装置の問題点を示す動作説明図、第２４図
はそれに対する解決手段を示す断面図である。 図において、６は停止ラツク、１０は移動棒、
１６はエンドブラシ、１７は用紙押え板、１８は
固定棒、１９は検出ローラ、２０はハンガピン、
２１はハンガ棒、２２は検出アーム、２３はロー
ラピン、２４はアームピン、２６はアームストツ
パ、２７は回転スリーブ、２８はガイド板であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対のフイードローラから放出されるカツト
   シートを、その斜め下方に設けられた受け台上に
   スタツクするようにしたカツトシートスタツク装
   置であつて、 前記フイードローラと受け台との間に設けられ
   たエンドローラと、カツトシートを介して該エン
   ドローラに対向して設けられ、放射状に延びた多
   数のブラシを有するエンドブラシと、カツトシー
   ト放出側に設けられたフロントラツクと、反放出
   側に設けられ、カツトシートの長さ方向に沿つて
   スライド可能に設けられた停止ラツクと、受け台
   上のカツトシート上面に接触してカツトシート上
   面を押え、カツトシートの長さ方向に沿つてスラ
   イド可能であつて、その回転中心軸が前記停止ラ
   ツクより所定距離だけ前記放出側に設けられた回
   転可能なローラと、該ローラとカツトシート上面
   との接触点及び前記エンドブラシによるカツトシ
   ートの放出点とを結ぶ線上に設けられ、下方にわ
   ん曲したガイド板とを備えたことを特徴とするカ
   ツトシートスタツク装置。 ２ 前記ガイド板の上に除電部材を設け、ガイド
   板の静電気を除去することを特徴とした特許請求
   の範囲第１項記載のカツトシートスタツク装置。