(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート搬入位置に連続的に搬入されるシートを順次シート集積位置に落下させ、前記シート集積位置にシートを集積してシート群を成してから、前記シート集積位置のシート群をシート処理位置に移送して処理をするシート処理装置において、
前記シート集積位置の下方と前記シート搬入位置との間を、前記シート集積位置を通って昇降自在に配備され、上昇位置にて、前記シート搬入位置に搬入されるシートを貯留し、かつ下降位置にて、その貯留したシートを前記シート集積位置に移載可能なステージと、
前記シート集積位置のシート群を前記シート処理位置に移送する移送動作中であって、前記シート集積位置に前記シート群が存在していない時に前記ステージを昇降させ、前記移送動作中に前記シート搬入位置に搬入されるシートを前記ステージ上に一旦受容させてから前記集積位置に移載させる駆動制御手段とを備え、
前記ステージの前記上昇位置にて貯留されたシート群を前記ステージに載せた状態で前記ステージを前記シート集積位置の下方まで下降させることによって、前記シート群は前記シート集積位置に移載され、
前記ステージの前記上昇位置にて貯留されるシートの枚数を第１の枚数とし、前記シート集積位置から前記シート処理位置に移送されるシート群を構成するシートの枚数を第２の枚数としたとき、前記第１の枚数が前記第２の枚数より少ない枚数であることを特徴とするシート処理装置。
【請求項２】
前記ステージは、基端部が略水平方向の軸線を中心として揺動自在に軸支され、かつ先端部に前記シート搬入位置に搬入されるシートを載置可能な載置部が形成されたアームを有し、
前記駆動制御手段は、回動モータの回動によって前記アームの基端部を揺動させるカム機構を有することを特徴とする請求項１に記載のシート処理装置。
【請求項３】
前記シート処理位置に、シート群を製本する製本手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のシート処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シート搬入位置から連続的に搬入されるシートを順次シート集積位置に集積してシート群を成した後、そのシート群をシート処理位置に移送して処理をするシート処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のシート処理装置としては、例えば、シート処理位置に、シート集積位置からのシート群を製本する製本手段を備えたものがある。
【０００３】
従来、かかる装置においては、シート搬入位置から連続的に搬入されるシートを直接シート集積位置に導いて集積させ、そしてシート集積位置にてシート群を成してから、そのシート群をシート処理位置に移送して製本するようになっている。シート集積位置のシート群をシート処理位置に移送するための移送手段としては、例えば、シート群を押して移動させるプッシャなどが用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のシート処理装置の場合、シート集積位置に集積されたシート群をシート処理位置に移送する移送動作中においては、そのシート集積位置にシート搬入位置からのシートを集積させることできないため、その移送動作が終了するまでの間、シート搬入位置からのシートの搬入を中止しなければならなかった。そのため、シートの製本等の処理速度の低下を招くという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、シート集積位置に集積されたシート群をシート処理位置に移送する移送動作中に拘わらず、シート搬入位置にシートを連続的に搬入して、シートの処理速度を向上させることができるシート処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明のシート処理装置は、シート搬入位置に連続的に搬入されるシートを順次シート集積位置に落下させ、前記シート集積位置にシートを集積してシート群を成してから、前記シート集積位置のシート群をシート処理位置に移送して処理をするシート処理装置において、前記シート集積位置の下方と前記シート搬入位置との間を、前記シート集積位置を通って昇降自在に配備され、上昇位置にて、前記シート搬入位置に搬入されるシートを貯留し、かつ下降位置にて、その貯留したシートを前記シート集積位置に移載可能なステージと、前記シート集積位置のシート群を前記シート処理位置に移送する移送動作中であって、前記シート集積位置に前記シート群が存在していない時に前記ステージを昇降させ、前記移送動作中に前記シート搬入位置に搬入されるシートを前記ステージ上に一旦貯留させてから前記集積位置に移載させる駆動制御手段とを備え、前記ステージの前記上昇位置にて貯留されたシート群を前記ステージに載せた状態で前記ステージを前記シート集積位置の下方まで下降させることによって、前記シート群は前記シート集積位置に移載され、前記ステージの前記上昇位置にて貯留されるシートの枚数を第１の枚数とし、前記シート集積位置から前記シート処理位置に移送されるシート群を構成するシートの枚数を第２の枚数としたとき、前記第１の枚数が前記第２の枚数より少ない枚数であることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、シート処理位置に製本手段を備えたシート処理装置としての適用例である。
【０００８】
図１は、シート処理装置全体の概略構成を説明するための側面図、図２は、そのシート処理装置内におけるシートの搬送形態の説明図である。
【０００９】
図１において、Ｐ１はシート搬入位置、Ｐ２はシート集積位置であり、シート搬入位置Ｐ１の搬入ローラ１Ａ、１Ｂの間から図１中の左方に排出されるシートは、シート集積位置Ｐ２上に順次集積されてシート群を成す。本例の場合、シート搬入位置Ｐ１から排出されるシートは、フィーダー２から矢印Ａ方向に沿って搬入されるカバー紙Ｓ１（図２参照）と、図１中右側のコピー機などのホスト装置から矢印Ｂ方向に沿って搬入されるインナー紙Ｓ２（図２参照）であり、まず、カバー紙Ｓ１が１枚搬入されてから、インナー紙Ｓ２が複数枚搬入される。したがって、シート集積位置Ｐ２上には、１枚のカバー紙Ｓ１の上に複数枚のインナー紙Ｓ２が集積されて、製本されるべき１冊分のシート群Ｓが形成されることになる。Ｍ１は、搬入ローラ１Ａを回転駆動するためのモータ、ＳＮ１，ＳＮ２は、シートの通過を検出するための紙センサである。
【００１０】
シート集積位置Ｐ２上の１冊分のシート群Ｓは、後述する旋回機構１０によって、上下方向の軸線Ｏ１を中心として９０度旋回されてから、後述する移送機構２０によって、図１中の左方のシート処理位置に移送される。シート処理位置には、シート群Ｓを製本するための一連の製本機構（製本手段）が備えられている。その製本機構は、シート群Ｓの中央部分をステイプラ３によってステイプルした後、そのシート群Ｓの中央部分をブレード４によって下方に押しつつ、図２のようにシート群Ｓを下方に移動させて、そのシート群Ｓの中央部分を折り曲げてから、パンチ５やトリマー６などによって一連の製本処理をする。製本されたシート群Ｓは、図２のように、立てた姿勢のまま図１中右方のスタッカー７内に収容される。
【００１１】
シート搬入位置Ｐ１とシート集積位置Ｐ２との間には、搬入位置Ｐ１から搬入されてくるカバー紙Ｓ１やインナー紙Ｓ２を一時的に貯留可能な貯留機構３０が構成されている。貯留機構３０には、図３から図５に示すように、シャフト３１が水平方向の軸線Ｏ２を中心として回動自在に軸支されており、そのシャフト３１には、２本のアーム３２の基端部が連結されている。アーム３２の中間部分は折曲されている。シャフト３１の一端にはリンク３３の基端部が取り付けられており、そのリンク３３の先端部は、スプリング３４の付勢力によって偏芯カム３５に押し付けられている。偏芯カム３５は、軸線Ｏ３を中心として回転駆動される従動ギア３６に取り付けられており、その従動ギア３６が１回転する毎に、アーム３２は、図３中実線のホーム位置（ＨＯＭＥ）ＰＤと同図中２点鎖線の上昇位置（ＵＰ）ＰＵとの間にて１往復する。そのホーム位置ＰＤはシート集積位置Ｐ２の下方に設定され、その上昇位置ＰＵは、シート搬入位置Ｐ１とシート集積位置Ｐ２との間に設定されいる。アーム３２は、後述するように、シート搬入位置Ｐ１から排出されるシートを貯留可能なステージを構成する。
【００１２】
従動ギア３６は、駆動ギア３７を介してモータＭ２により回転駆動される。また、従動ギア３６には、スリットが形成された遮蔽板３８が連結されており、その遮蔽板３８と光結合センサＳＮ３によって、従動ギア３６の回動位置、つまりアーム３２の回動位置を検出するようになっている。
【００１３】
旋回機構１０は、図１および図６に示すように、下側テーブル１１と上側テーブル１２を備えている。下側テーブル１１は、その上面がシート集積位置Ｐ２とほぼ同一の高さに設定されており、モータＭ５によりベルト駆動されて、軸線Ｏ１を中心に任意の角度で回動される。１３は、下側テーブル１１に連結された遮光板、ＳＮ６は、遮光板１３に形成された切り欠き部を検出するための光結合センサであり、そのセンサＳＮ６によって、下側テーブル１１の回動位置が検出される。一方、上側テーブル１２は、その支軸１２Ａがスリーブ１４内に上下動自在に軸支されており、そのスリーブ１４は、その外側に設けられたラック１５と、モータＭ４によって回動されるピニオン１６とを介して、軸線Ｏ１に沿って昇降される。１７は、支軸１２Ａを下方に付勢するスプリング、ＳＮ５は、スリーブ１４の昇降位置を検出するための光結合センサである。
【００１４】
この旋回機構１０によるシート群Ｓの旋回動作に際しては、例えば９０度の場合、まず、上側テーブル１２が下降して、上下のテーブル１１、１２の間にシート群Ｓを挟んでから、モータＭ５によって下側テーブル１１が９０度旋回される。これにより、上下のテーブル１１、１２と共にシート群Ｓが９０度旋回されることになる。また、上側テーブル１２の支軸１２Ａは、シート群Ｓの厚みに応じて、スプリング１７に抗してスリーブ１４内に退縮変位する。
【００１５】
移送機構２０は、シート集積位置Ｐ２を通って図１中の左右方向にスライド可能なプッシャ２１を備えており、このプッシャ２１に押されることよってシート群Ｓが図１中の左方に移送される。このプッシャ２１には、鋼製の帯板２２の先端部が連結されている。帯板２２の基端部はドラム２３に巻回されており、ドラム２３の回転に応じて、帯板２２がドラム２３から繰り出されたり、または引き込まれる。プッシャ２１は、帯板２２がドラム２３から繰り出されることによって図１中の左方にスライドし、また、帯板２２がドラム２３に引き込まれることによって図１中の右方に戻る。ドラム２３は、モータＭ３によってベルト駆動される。ＳＮ４は、プッシャ２１のスライド位置を検出するためのセンサである。
【００１６】
次に、動作について説明する。
【００１７】
図７は、貯留機構３０と移送機構２０との関連動作を説明するためのタイムチャートであり、本シート処理装置のイニシャライズ後の時点、つまり１組目のシート群Ｓの集積作業前の時点からの動作タイミングを現す。図８は、貯留機構３０と移送機構２０との関連動作を説明するための要部の側面図であり、１組目のシート群Ｓの集積終了間近の時点からの動作を現す。貯留機構３０および移送機構２０は、図示しない駆動制御手段によって関連的に制御される。また、図７および図８においては、説明の便宜上、ホスト装置からのインナー紙Ｓ２のみを複数枚集積して製本するものとして説明する。
【００１８】
インナー紙Ｓ２は、シート搬入用のモータＭ１を駆動源とする搬入ローラ１Ａの回転によって連続的に搬入され、図７（ｂ）、（ｃ）のように、紙センサＳＮ１，ＳＮ２によって、そのインナー紙Ｓ２の通過が検知される。インナー紙Ｓ２の搬入に先立ち、本処理装置の動作開始前のイニシャライズによって、アーム３２の初期位置がホーム位置（ＨＯＭＥ）ＰＤに設定され（図７（ｄ）参照）、プッシャ２１の初期位置が図８（ａ）中２点鎖線のホーム位置（ＨＯＭＥ）Ｐａに設定される（図７（ｅ）参照）。図７（ｄ）においては、イニシャライズ前のアーム３２の位置を「ＦＲＥＥ」として表している。
【００１９】
このようなイニシャライズ後、紙センサＳＮ１によって１枚目のインナー紙Ｓ２の先端の検出時点ｔ１から、シート搬入用のモータＭ１の駆動力によってインナー紙Ｓ２の搬入が開始される。また、その検出時点ｔ１から、アーム３２が上昇位置（ＵＰ）ＰＵまで上昇すると共に、プッシャ２１がスタンバイ位置（ＳＴＡＮＤ−ＢＹ）Ｐｂ（図８参照）までスライドする。アーム３２は、後述するように、その上昇位置（ＵＰ）ＰＵにおいて１枚目のインナー紙Ｓ２を貯留し、そして紙センサＳＮ２による１枚目のインナー紙Ｓ２の後端の検出時点ｔ２から、ホーム位置（ＨＯＭＥ）ＰＤまでの下降を開始する。これにより、アーム３２上の１枚目のインナー紙Ｓ２はシート集積位置Ｐ２上に移載される。以降、連続的に搬入されるインナー紙Ｓ２は、順次、シート集積位置Ｐ２上に集積される。
【００２０】
そして、図８（ａ）のように、最終枚目のインナー紙Ｓ２が搬入されて、その後端が紙センサＳＮ２によって検出された時点ｔ３の後、その最終枚目のインナー紙Ｓ２の集積による１組目のシート群Ｓの完成を待ってから、プッシャ２１が図８（ｂ）中２点鎖線のローテート位置（ＲＯＴＡＴＥ）Ｐｃまで一旦スライドして、その１組目のシート群Ｓを押して揃える。その後、プッシャ２１がホーム位置（ＨＯＭＥ）Ｐａに戻り、旋回機構１０が前述したようにシート群Ｓを９０度旋回させる（図７（ｆ）参照）。
【００２１】
その後、図８（ｂ）、（ｃ）のように、プッシャ２１がシート群Ｓを押してステイプル位置（ＳＴＡＰＬＥ）Ｐｄまで移送してから、ステイプラ３がシート群Ｓの中央部分をステイプルする（図７（ｇ）参照）。その後、プッシャ２１は、シート群Ｓをブレード４による折り位置（ＦＯＬＤ）まで移送してから、図８（ｄ）のようにホーム位置（ＨＯＭＥ）Ｐａまで戻る。折り位置（ＦＯＬＤ）に移送されたシート群Ｓは、ブレード４によって折り曲げられた上、パンチ５やトリマー６などによって製本処理される。
【００２２】
以上のようなプッシャ２１によるシート群Ｓの移送動作中に、次の２組目のシート群Ｓの１枚目のインナー紙Ｓ２が紙センサＳＮ１によって検出されたときは、図８（ｃ）のように、アーム３２が上昇位置（ＵＰ）ＰＵまで上昇して、その１枚目のインナー紙Ｓ２を貯留する。本例の場合は、プッシャ２１によって先の１組目のシート群Ｓが折り位置（ＦＯＬＤ）まで移送されてからの時点ｔ４にて、紙センサＳＮ１によってインナー紙Ｓ２が検出されていることを条件として、アーム３２が上昇位置（ＵＰ）ＰＵまで上昇する。そして、アーム２１は、紙センサＳＮ２による１枚目のインナー紙Ｓ２の後端の検出時点ｔ５から、ホーム位置（ＨＯＭＥ）ＰＤまでの下降を開始して、図８（ｅ）のように、貯留していた１枚目のインナー紙Ｓ２を集積位置Ｐ２上に移載する。以降、連続的に搬入される２組目のシート群Ｓのインナー紙Ｓ２は、順次、集積位置Ｐ２上に集積される。
【００２３】
以上のような動作を繰り返すことにより、２組目、３組目、・・・のシート群Ｓが順次処理されて製本される。
【００２４】
図９は、以上の一連の動作におけるシートの搬入・移送動作の手順の概略を説明するためのフローチャートである。イニシャライズによってアーム３２がホーム位置（ＨＯＭＥ）ＰＤにまで下降された後（ステップＳ１）、１枚目のインナー紙Ｓ２の搬入検知を待ってアーム３２が上昇位置（ＵＰ）ＰＵまで上昇する（ステップＳ２、Ｓ３）。そして、１枚目のインナー紙Ｓ２の搬入終了を待って、アーム３２がホーム位置（ＨＯＭＥ）ＰＤにまで下降し（ステップＳ４、Ｓ５）、その後、１冊分のインナー紙Ｓ２の集積終了を待って、シート群Ｓを９０度旋回させる（ステップＳ６、Ｓ７）。それから、シート群Ｓをステイプル位置に移送してステイプルし（ステップＳ８、Ｓ９）、その後、シート群Ｓを折り位置に移送してから（ステップＳ１０）、先のステップＳ２に戻る。
【００２５】
このように、移送機構２０の移送動作中に次の組のシート群Ｓの１枚目のインナー紙Ｓ２が搬入される場合に、貯留機構３０のアーム３２が上昇して、その１枚目のインナー紙Ｓ２を一時的に貯留するため、移送機構２０の移送動作の終了を待つことなく、インナー紙Ｓ２を搬入することができ、その分、シートの処理速度を向上させることができる。
【００２６】
（他の実施形態）
貯留機構３０によるシートの貯留動作のタイミング、つまりアーム３２の昇降のタイミングは、移送機構２０の移送動作中のシートの搬入時期に合わせて設定することができる。ただし、アーム３２がシート集積位置Ｐ１を通過して上昇または下降するときは、そのアーム３２とシート集積位置Ｐ２上のシート群Ｓとが干渉しないように、そのシート集積位置Ｐ２上のシート群Ｓが既に移送されている必要がある。このような条件を満たす限り、アーム３２上に複数枚のシートを貯留することもできる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のシート処理装置は、シート集積位置上に集積されるシート群をシート処理位置に移送する移送機構の移送動作中に、シート搬入位置から搬入されるシートを一時的にステージ上に貯留することにより、移送機構によるシートの移送動作の終了を待つことなくシートを搬入することができ、その分、シートの処理速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の装置全体の概略側面図である。
【図２】図１の装置内におけるシートの処理形態の説明図である。
【図３】図１における貯留機構の拡大側面図である。
【図４】図３のＩＶ矢視図である。
【図５】図３の貯留機構の斜視図である。
【図６】図１における旋回機構の斜視図である。
【図７】図１における貯留機構および搬送機構の関連動作を説明するためのタイムチャートである。
【図８】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、図１における貯留機構および搬送機構の関連動作を説明するための側面図である。
【図９】図１における貯留機構および搬送機構の関連動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ  搬入ローラ
２  フィーダー
３  ステイプラ
４  ブレード
５  パンチ
６  トリマー
７  スタッカー
１０  旋回機構
２０  移送機構
３０  貯留機構
３１  シャフト
３２  アーム
３３  リンク
３４  スプリング
３５  カム
３６  従動ギア
３７  駆動ギア
Ｓ１  カバー紙
Ｓ２  インナー紙
Ｓ  シート群
Ｐ１  シート搬入位置
Ｐ２  シート集積位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004439606.tif 000009
【図９】
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