JP4008069B2 - 丁合機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、縦方向に複数段の給紙段を設けた丁合機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
同一頁の必要枚数を各頁順次に印刷し、印刷された各頁の用紙束から1枚づつを給紙して丁合し必要部数の丁合紙束を作成するために丁合機が用いられる。丁合機には、印刷された各頁の用紙束を各頁毎に載置し、各頁の用紙を1枚ずつ給紙する複数段の給紙段(ビン)が備えられており、この各給紙段に印刷された用紙束が人手またはソータ等の機械的手段により順次供給される。
【0003】
各給紙段に各頁の用紙束が供給されると、次に、上部の給紙段から下部の給紙段に向けて順次タイミングをずらしながら各給紙段から各頁の用紙を1枚ずつ縦方向に形成されている搬送路に給紙し、各用紙を重ねて搬送路内を縦方向に搬送し、最終段の給紙段の下方に設けた排出口から給紙段の段数分の用紙を1セット分丁合紙束として排出する。
【0004】
このように縦方向に複数段の給紙段を配列した丁合機において、最終段の給紙段の下方に設けた排出口から給紙段の段数分の用紙を1セット分丁合紙束として排出する具体的構成について図3により説明する。図3は、従来の丁合機の概略構成を示す正面図である。
【0005】
図3において、丁合機1は縦方向に複数段、図の例では8段の給紙段2を備えている。各給紙段2は丁合機1にほぼ水平に配置され、所定の印刷がなされた各頁の用紙束がそれぞれ収納されており、1枚ずつの用紙3が後述のようにして給紙ローラ5、送りローラ14を介して搬送路に給紙され、搬送ベルト13の作用により排出口4に向けて搬送路を縦方向に搬送される。
【0006】
各給紙段2に対応して、用紙を1枚ずつ給紙する給紙ローラ5、給紙ローラ5に取り付けた歯車6、該歯車6に動力を伝達するアイドル歯車7、送りローラ14が設けられている。各送りローラ14は、上下方向に回動する搬送ベルト13の搬送経路に沿って配置され、用紙3を縦方向に搬送するように間隙を介して搬送ベルト13と対向している。このように、最上段の給紙ローラ14aと搬送ベルト13間の位置から、最下段の給紙ローラ14nと搬送ベルト13の位置を経て排出口4の入り口に到る縦方向の経路で、給紙された用紙3の搬送路15を形成している。この搬送路15は縦方向に複数段配列されている各給紙段2とは並行して設けられている。
【0007】
9は給紙ローラ5を駆動するモータでその出力軸にはプーリ9aが取り付けられている。8は給紙ローラ5と搬送ベルト13への駆動力伝達用プーリでモータ9の速度を減速して伝達するために前記モータ9の出力軸に取り付けたプーリ9aよりも径大に形成され、給紙ローラ回転用歯車8aと搬送ベルト回転用歯車8bを同軸に取り付けている。10は駆動ベルトで、前記モータ9の出力軸に取り付けたプーリ9aと駆動力伝達用プーリ8との間に掛け渡されている。
【0008】
モータ9を起動するとその出力軸に取り付けたプーリ9aが回転し、駆動ベルト10を介して駆動力伝達用プーリ8に動力を伝達して回転させ、駆動力伝達用プーリ8の出力軸に取り付けている給紙ローラ回転用歯車8aを回転させる。給紙ローラ回転用歯車8aの回転により、最下段の給紙段2nに対応して設けられている給紙ローラ5nの歯車6nが回転する。該歯車6nの回転により下から2段目の給紙段2mに対応して設けられているアイドル歯車7mが回転し、以下順次各給紙段に対応して設けられている給紙ローラ5の歯車6、アイドル歯車7が回転し、最上段の給紙ローラ5aの歯車6aに動力が伝達される。なお、このようなモータ9から最上段の給紙ローラ5aの歯車6aへの動力伝達はほぼ瞬時になされる。
【0009】
各給紙ローラ5と歯車6間にはクラッチが設けられており、歯車6から給紙ローラ5への回転力の伝達はクラッチにより断続される。このクラッチで歯車6と給紙ローラ5とを接続している間はモータ9の回転力により給紙ローラ5が回転し、給紙ローラ5の回転により給紙段2から用紙3を1枚取り出し、用紙3を搬送路に向けて給紙する。給紙ローラ5は給紙段2から用紙3を取り出して給紙するために時計方向に回転するように、モータ9と各歯車6、7等の中間動力伝達手段の回転方向が設定されている。給紙ローラ5の回転により用紙3は送りローラ14を介して、搬送ベルトと送りローラ14間に形成されている搬送路15に給紙される。
【0010】
駆動力伝達用プーリ8には前記給紙ローラ回転用歯車8aと同軸に搬送ベルト回転用歯車8bが設けられており、駆動力伝達用プーリ8の回転により搬送ベルト回転用歯車8bが回転して搬送ベルト13駆動用の歯車11が回転する。この歯車11の回転により歯車11と同軸に取り付けているタイミングプーリ12aが回転し、タイミングプーリ12aの上部側に設けたプーリ12bとタイミングプーリ12aとの間に掛け渡された搬送ベルト13が上下方向(時計方向)に回転して搬送路を縦方向に移動する。
【0011】
次に、このような丁合機の動作について説明する。最初に最上段の給紙段2aに対応する歯車6aと給紙ローラ5a間のクラッチを動作させて給紙ローラ5aを回転させ、用紙3aを送りローラ14aを介して搬送路15の各給紙段2に対応している側面の位置に給紙する。搬送ベルト13の縦方向への移動により搬送ベルト13と送りローラ14aとの間に用紙3aを挟み込み、搬送ベルト13の縦方向の移動と送りローラ14aの回転により用紙3aを搬送路15内に引込み、搬送ベルト13と送りローラ14a間で用紙3aを押圧しながら搬送路15内を縦方向に搬送する。
【0012】
搬送ベルト13が上から2段目の給紙段に対応する送りローラ14bの位置まで移動するタイミングに合わせて、上から2段目の給紙段に対応する歯車と給紙ローラ間のクラッチを動作させて該給紙段から用紙3bを取り出して送りローラ14bを介して搬送路15に給紙しておく。搬送ベルト13と該送りローラ14b間で、最上段の給紙段2aから搬送路15に給紙されて搬送ベルト13と送りローラ14aで搬送されてくる用紙3aに用紙3bを重ねて搬送路内を縦方向に搬送する。
【0013】
以下順次、各給紙段2に対応して設けられている給紙ローラ5と歯車6間のクラッチの接続のタイミングを制御することにより、時間をずらせて最上段の給紙段2aから最下段の給紙段2nに向けて各給紙段2から用紙3を取り出して順次搬送路15に向けて給紙する。
【0014】
そして、搬送ベルト13が回転し搬送路を上部から下部に向けて縦方向に移動するのにしたがい、各給紙段2からタイミングをずらせて搬送路に給紙された用紙3を上部から順番に搬送ベルト13と送りローラ14間に挟み込んで搬送路内に引込み、各用紙を順次重ねてながら搬送路15内を縦方向に搬送し、各給紙段2から給紙された1セット分の用紙で丁合紙束を形成して排出口4の排紙ローラ16を介してトレイ17に排出する。なお、図3は各給紙段2から搬送路15に用紙3が給紙された状態を示している。
【0015】
図4は、上記給紙ローラ5と歯車6間のクラッチの接続のタイミングの一例を示すタイミングチャートである。図において、最上段の給紙段2aのクラッチK1は時刻t1で動作して給紙ローラ5aと歯車6aを接続し給紙ローラ5aを回転させ、時刻t2で給紙ローラ5aと歯車6aの接続を解除する。同時に時刻t2で上から2段目の給紙段のクラッチK2を動作させる。以下同様にして各給紙段のクラッチを動作させていき、時刻t8で最下段の給紙段2nに対応するクラッチK8を動作させ、時刻t9でこのクラッチK8の動作を解除する。このように、時刻t1から時刻t9までの時間Tが1周期となり、この1周期の時間で給紙段の段数分の用紙を1セットとする丁合紙束を作成する。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
このように、縦方向に複数段の給紙段を設けた丁合機において、各給紙段から1枚ずつ用紙を取り出して搬送路に給紙し、各用紙を搬送路内で搬送しながら丁合紙束を形成して排出するためには、従来の技術では各給紙段に対応して設けられている給紙ローラを順次タイミングをずらせて駆動するためにクラッチを必要としていたので機構が複雑になり、クラッチ機構のメンテナンスに手間がかかるという問題があった。また、各クラッチは時間差を設けて駆動、停止するので、そのための電気的制御装置を必要とし、コストが高くなるという問題があった。
【0017】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、複数段の給紙段を設けた丁合機において、簡単な機構により丁合紙束を形成でき、また印刷された用紙束を各給紙段に供給する作業の作業効率を改善した丁合機の提供を目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、丁合機を、縦方向に複数段配置され、印刷された所定頁の用紙を1枚ずつ給紙する給紙段と、前記複数段に配置された給紙段に並行して設けられ各給紙段から給紙される用紙を縦方向に搬送する搬送路と、前記搬送路の各給紙段に対応している側面の位置と各給紙段との間に設けられその長さを給紙段の上部の段から下部の段に向けて順次長く設定した給紙通路と、各給紙段から前記給紙通路への用紙の給紙を同時に開始する給紙手段と、各給紙段から給紙される用紙を前記搬送路で縦方向に搬送する搬送手段とを備え、各給紙段から同時に給紙が開始された用紙を前記長さの異なる給紙通路を移動させて時間差を設けて前記搬送路の側面の位置に給紙し、前記給紙された各用紙を前記搬送手段により搬送路の上部から下部に向けて順次搬送路内に引込みつつ先端部分を揃えて重ねて縦方向に搬送し丁合紙束を形成する構成とすることによって達成される。
【0019】
上記本発明の特徴によれば、各給紙段と、縦方向に形成された搬送路間に設けた給紙通路の長さを変えるという簡単な手段により、各給紙段から搬送路に給紙された各用紙を縦方向に搬送しながら丁合紙束を形成することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る丁合機の例について図を参照して説明する。図1は、本発明に係る丁合機の概略構成を示す正面図である。図3の従来例と同一の構成部分については同一の番号を付しており、重複を避けるために詳細な説明は省略する。丁合機1は複数段、図の例では6段の給紙段2が縦方向に設けられている。各給紙段2は、用紙束が供給される側Xを上向きにして傾斜させ階段状に配置している。このように各給紙段2を傾斜して配置することにより従来例で説明した給紙段をほぼ水平に配置する場合と比較して、給紙される用紙が給紙ローラに対して入射する角度と、給紙ローラから排出される角度を大きく取れるので、給紙ローラからの給紙がしやすくなるという利点がある。
【0021】
また、複数段の給紙段を階段状に配置しているので、印刷された用紙束を各給紙段2に人手により供給する作業時に、作業者が複数段階段状に配置された給紙段を上から見ると各給紙段の端部はすべて視界に入る。この点で図3の例のように給紙段を水平に配置するために各給紙段の端部が重なってしまい作業者にとってみえにくくなっている構成とは相違しており、対象とする給紙段は上部または下部の給紙段を基準として何段目の給紙段かの特定が容易になる。このため、各給紙段に上部からまたは下部から順次印刷された用紙束を供給する作業がやりやすくなるので、印刷された用紙束を給紙段に供給する作業が効率良く行える。なお、各給紙段を傾斜して配置することにより、各給紙段に供給された用紙のサイズを作業者が判断しやすくなるという利点もある。
【0022】
モータ9の駆動力を各給紙段に設けた給紙ローラ5に伝達する駆動力伝達用のプーリとして、第1のプーリ8cと第2のプーリ8dとが設けられており、また、モータ9の駆動力を伝達する駆動ベルトも第1の駆動ベルト10aと第2の駆動ベルト10bが設けられている。第1の駆動ベルト10aは、モータ9の出力軸に設けられているプーリ9a,前記第1のプーリ8c、給紙段2から給紙された用紙3を搬送する第1の送りローラ19を駆動するためのプーリ16間に掛け渡されている。
【0023】
第2の駆動ベルト10bは、前記第1のプーリ8cと第2のプーリ8dとの間に掛け渡されている。駆動力伝達用の第2のプーリ8dの出力軸には、給紙ローラ5に取り付けられている歯車6に駆動力を伝達するための歯車8eが設けられている。各給紙段2に対応して設けられている歯車6の出力軸に給紙ローラ5を取り付け両者間には従来例のようなクラッチは配置されていないので、歯車6が回転すると同時に給紙ローラ5も回転する。
【0024】
モータ9を起動すると、モータ9の出力軸に設けられているプーリ9a,第1の駆動ベルト10a、駆動力伝達用の第1のプーリ8c、第2の駆動ベルト10b、駆動力伝達用の第2のプーリ8d、歯車8e、最下段の給紙段2nに対応して設けられている歯車6nが回転して歯車6nの出力軸に取り付けられている給紙ローラ5nが回転する。
【0025】
歯車6nの回転により、下から2段目の給紙段2mに対応して設けられている第1のアイドル歯車7mが回転し該第1のアイドル歯車と噛み合っている歯車が回転する。以下同様にして第1のアイドル歯車7を介して各給紙段2に対応して設けらている歯車6が回転し、歯車6の出力軸に取り付けられている給紙ローラ5が回転して各給紙段から用紙を1枚ずつ取り出して給紙する。モータ9が起動すると前記のような各プーリ、歯車の中間動力伝達部品を介して各給紙段2の給紙ローラ5はほぼ同時に回転する。
【0026】
各給紙ローラ5の回転により、各給紙段2から1枚ずつの用紙3が同時に取り出されて、上側の案内ガイド20と下側の案内ガイド21間で形成されている給紙通路22に対して給紙が開始される。給紙通路22内での用紙3の移動速度は給紙ローラ5の回転数を調整することにより適宜設定され、各給紙段の給紙ローラ5の回転数が同一であれば各給紙通路22内での用紙3の移動速度は同一となる。
【0027】
給紙通路22の上側の案内ガイド20は、歯車17の回転により回転する第1の送りローラ19の表面を覆うように形成されており、また、下側の案内ガイド21は各給紙段の傾斜面下部端部から前記第1の送りローラ19の設置位置まで延在して設けられている。このように、上側の案内ガイド20と下側の案内ガイド21が配置されているので、給紙通路22は各給紙段2と搬送路15の各給紙段に対応している側面の位置との間に設けられていることになる。
【0028】
複数段配置された給紙段2の配置位置が上部の段のものに対応して設けられている給紙通路22の長さは短く、給紙段2の配置位置が下部の段に向かうにしたがってその給紙段に対応して設けられている給紙通路22の長さは長くなるように各給紙通路22の長さを異ならせて設定している。また、各給紙通路22は各給紙段2から第1の送りローラ19に向けてやや上向きに傾斜して形成されている。
【0029】
前記第1の駆動ベルト10aは、前記のようにモータ9の出力軸に設けられているプーリ9a,駆動力伝達用の第1のプーリ8c、搬送路側に設けたプーリ16に掛け渡されている。このため、モータ9が回転するとモータ9の出力軸に設けられているプーリ9aが回転し,第1の駆動ベルト10aが回転して駆動力伝達用の第1のプーリ8cとともに搬送路側に設けたプーリ16を回転させる。プーリ16には出力軸に歯車17nと第1の送りローラ19nが取り付けられており、プーリ16の回転により歯車17nと第1の送りローラ19nが回転する。
【0030】
歯車17nには第2のアイドル歯車18が噛み合わされており、歯車17nが回転すると第2のアイドル歯車18を介して下から2段目の給紙段2mに対応する歯車17、第1の送りローラ19が回転する。以下同様にして、歯車17と第2のアイドル歯車18とを介して駆動力が伝達され最上段の給紙段2aに対応する歯車17aと第1の送りローラ19aが回転する。最上段の給紙段2aに対応する歯車17aと第1の送りローラ19aの回転開始は、モータ9の起動とほぼ同時になされる。
【0031】
また、搬送路側には各給紙段2に対応して前記歯車17と噛み合う歯車23が設けられている。歯車23の出力軸には第2の送りローラ24が設けられており、各給紙段に対応する歯車17に前記のようにしてモータ9からの駆動力が伝達されて歯車17が回転すると、歯車23が回転し第2の送りローラ24が回転する。最上段の給紙段2aに対応する歯車23aと第2の送りローラ24aの回転開始も、モータ9の起動とほぼ同時になされる。
【0032】
第1の送りローラ19と第2の送りローラ24間には間隙が形成されており、第1の送りローラ19と第2の送りローラ24が回転しながらこの間隙を通して各給紙段2から給紙された用紙を縦方向に搬送するので、第1の送りローラ19と第2の送りローラ24は給紙された用紙の搬送手段として機能している。また、給紙された用紙3の搬送路15は、最上段の給紙段2aに対応して設けられている第1の送りローラ19aと第2の送りローラ24a間の間隙の位置から、最下段の給紙段2nに対応して設けられている第1の送りローラ19nと第2の送りローラ24n間の間隙の位置を通り、排出口4の入り口に到る縦方向の経路で形成されており、複数段縦方向にに配置された給紙段2とは並行して設けられている。
【0033】
次に、この丁合機の動作について図2のタイミングチャートを参照して説明する。図2において、Aは各給紙段と接している給紙通路22の始点位置、Bは各給紙段に対応する搬送路15の側面の位置に相当する給紙通路22の終点位置、Cは排出口4の入り口で搬送路15の終点の位置をそれぞれ示している。すなわち、AB間が給紙通路22の長さに相当し、給紙通路22の長さは前記したように給紙段の上部の段から下部の段に向けて順次長く設定されている。また、2点鎖線は各給紙段2から給紙される用紙3が給紙通路22を移動する時間を、破線は搬送路15で搬送される時間を表している。
【0034】
時刻t0でモータ9を起動し時刻t1までの時間前記給紙ローラ5に取り付けられている歯車6に駆動力を伝達するための歯車8eを所定角度、この例では1/7回転させる。各給紙段2に対応する給紙ローラ5が同時に等速度で回転して用紙3の給紙を開始し、用紙3を給紙通路22内で同じ距離同じ速度で移動させる。このとき、最上段の給紙段2aに対応して設けられている給紙通路22a内に給紙された用紙3aは搬送路15の側面の位置Bに達している。
【0035】
歯車8eが更に1/7回転して時刻t2になると、最上段の給紙段2aから給紙された用紙3aは、第1、第2の送りローラ19a,24a間に挟み込まれて搬送路15内に引き込まれ、更に第1、第2の送りローラ19a,24aが回転して用紙3aは搬送路15内で縦方向に搬送されている。上から2段目の給紙段2bに対応する給紙通路から給紙された用紙3は搬送路15の側面の位置Bに達している。
【0036】
歯車8eが更に1/7回転した時刻t3の時点では、最上段の給紙段2aから給紙された用紙3aに上から2段目の給紙段から給紙された用紙が先端部分を揃えて重ねられて搬送路15内を搬送されている。また、上から3段目の給紙段に対応した給紙通路から給紙された用紙3は搬送路15の側面の位置Bに達している。
【0037】
以下同様にして歯車8eが1/7回転する毎に順次各給紙段から給紙された用紙を搬送路15で先端部分を揃えて重ねて縦方向に搬送する。時刻t6の時点で最下段の給紙段2nの用紙を搬送路15の側面の位置まで給紙し、時刻t7の時点では各給紙段から給紙された用紙を先端部分を揃えて順次重ねて搬送路15を縦方向に搬送し、排出口4の入り口では用紙3の先端部分を揃えた丁合紙束が形成されている。丁合紙束は排出口4、排紙ローラ16を介してトレイ17に排出される。このようにして、歯車8eの1回転を1周期Tとする丁合処理がなされ、次の丁合処理に移行する。
【0038】
本発明においては、縦方向に複数段配列された給紙段の上部の段から給紙されて搬送路を縦方向に搬送されてきた用紙の先端部分に、次段の給紙段から給紙される用紙の先端部分が揃えられて重ねて搬送されるように、給紙通路の長さと給紙通路内での用紙の移動速度が設定されている。このように、各給紙段と搬送路間に設けた給紙通路の長さを給紙段の上部の段から下部の段に向けて順次長く設定する構成は、図4に示した従来例のクラッチによる給紙ローラ5に対する動力伝達のタイミングを制御して各給紙段から搬送路への給紙を時間的に制御することに対応している。
【0039】
即ち、上記したように給紙通路の長さを変えることにより、各給紙段から同時に給紙が開始された用紙を長さの異なる給紙通路を介して時間差を設けて搬送路の側面の位置に給紙し、給紙された各用紙を前記搬送手段により搬送路の上部から下部に向けて順次搬送路内に引込みつつ先端部分を揃えて重ねて縦方向に搬送して丁合紙束を形成しているから、このような長さの異なる給紙通路の作用は、従来例のクラッチを用いて各給紙段から搬送路への給紙のタイミングをずらすことにより、給紙された用紙を順次搬送路を上部から下部に向けて縦方向に搬送させるような時間的制御を行うことと等価の作用が得られている。
【0040】
図1の例は、複数段縦方向に配置した給紙段を傾斜させて階段状に配置した例であるが、本発明はこのような例に限定されるものではなく、複数段縦方向に配置した給紙段と、これと並行して設けられている用紙を縦方向に搬送する搬送路との間に、給紙段の上部の段から下部の段に向けて順次長さを長く設定した給紙通路を設ける構成であれば、例えば図3のように給紙段を水平に配置する例にも適用できるものである。
【0041】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、縦方向に複数段の給紙段を設け各給紙段から1枚ずつ用紙を取り出して丁合する丁合機において、特別な電気的制御手段を用いることなく各給紙段と搬送路間に設けた給紙通路の長さを給紙段の上部の段から下部の段に向けて次第に長く設定するという簡単な構成により、用紙の先端部分を揃えた丁合紙束を形成することができる。このため、丁合機のコストが安くなり、信頼性が向上する。また、丁合紙束を事後に揃える作業も省略できるので作業効率が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る丁合機の概略構成を示す正面図である。
【図2】本発明に係る丁合機の動作を示すタイミングチャートである。
【図3】従来例の丁合機の概略構成を示す正面図である。
【図4】従来例のクラッチの動作順序を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 丁合機
2 給紙段
3 用紙
4 排出口
5 給紙ローラ
6 歯車
7 第1のアイドル歯車
8c 駆動力伝達用の第1のプーリ
8d 駆動力伝達用の第2のプーリ
8e 歯車
9 モータ
9a プーリ
10a 第1の駆動ベルト
10b 第2の駆動ベルト
15 搬送路
16 排紙ローラ
17 トレイ
18 第2のアイドル歯車
19 第1の送りローラ
20 上側案内ガイド
21 下側案内ガイド
22 給紙通路
23 歯車
24 第2の送りローラ
Claims (1)
- 縦方向に複数段配置され、印刷された所定頁の用紙を1枚ずつ給紙する給紙段と、前記複数段に配置された給紙段に並行して設けられ各給紙段から給紙される用紙を縦方向に搬送する搬送路と、前記搬送路の各給紙段に対応している側面の位置と各給紙段との間に設けられその長さを給紙段の上部の段から下部の段に向けて順次長く設定した給紙通路と、各給紙段から前記給紙通路への用紙の給紙を同時に開始する給紙手段と、各給紙段から給紙される用紙を前記搬送路で縦方向に搬送する搬送手段とを備え、各給紙段から同時に給紙が開始された用紙を前記長さの異なる給紙通路を移動させて時間差を設けて前記搬送路の側面の位置に給紙し、前記給紙された各用紙を前記搬送手段により搬送路の上部から下部に向けて順次搬送路内に引込みつつ先端部分を揃えて重ねて縦方向に搬送し丁合紙束を形成することを特徴とする丁合機。
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1997
- 1997-06-17 JP JP19768097A patent/JP4008069B2/ja not_active Expired - Fee Related
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