(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷された所定頁の用紙を１枚ずつ給紙する給紙ローラを備えた給紙段が縦方向に複数配置され、各給紙段の給紙ローラの駆動によって給紙する１枚の用紙を、上段の給紙段から下段の給紙段へ移動する搬送ベルト上に順次重ねて丁合する丁合機であって、前記各給紙段の給紙ローラを同時に駆動・停止する駆動・停止機構を設けるとともに、前記搬送ベルトに前記各給紙段から給紙された用紙を積み重ねる所定長さの突起部を設け、前記突起部の移動方向の先端に前記各給紙段から給紙された用紙の先端を順次揃えて丁合紙束を形成してなることを特徴とする丁合機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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従来例の具体的構成について図２により説明する。図２は、従来の丁合機の概略構成を示す正面図である。
【０００５】
図２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には、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、送りローラ１４と搬送ベルト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１５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１３と送りローラ１４間に形成されている前記した搬送路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１５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の給紙段２ａ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２ｂ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２ｂ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の先端部分を重ねて用紙３ａと３ｂとを搬送路１５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１５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１５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１５内に引込み、各用紙を順次重ねながら搬送路１５内を縦方向に搬送して各給紙段２から給紙された１セット分の用紙３を丁合紙束として形成し、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２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３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形成する。
【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１セット分揃えて丁合紙束を形成するためには、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、給紙ローラと歯車間に駆動力を断続するための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、縦方向に複数段の給紙段を設けた丁合機の各給紙段から取り出されて搬送路に給紙された１枚ずつの用紙を、電気的制御装置を必要とすることなく簡単な機構により搬送路内を縦方向に搬送しながら丁合紙束が形成できる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、印刷された所定頁の用紙を１枚ずつ給紙する給紙ローラを備えた給紙段が縦方向に複数配置され、各給紙段の給紙ローラの駆動によって給紙する１枚の用紙を、上段の給紙段から下段の給紙段へ移動する搬送ベルト上に順次重ねて丁合する丁合機であって、前記各給紙段の給紙ローラを同時に駆動・停止する駆動・停止機構を設けるとともに、前記搬送ベルトに前記各給紙段から給紙された用紙を積み重ねる所定長さの突起部を設け、前記突起部の移動方向の先端に前記各給紙段から給紙された用紙の先端を順次揃えて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、搬送路を縦方向に移動する搬送手段に給紙制御部材を設けるという簡単な手段により、電気的制御装置を必要とすることなく各給紙段から搬送路に給紙された各用紙を先端部分を揃えて重ねて搬送路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実施の形態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２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。駆動力伝達用プーリ８により回転される給紙ローラ回転用歯車８ａには突出部８ｃと切欠き部８ｄとを設けている。この突出部８ｃは給紙ローラ回転用歯車８ａの円周の一部、例えば円周の１／４の長さに渡って設ける。
【００２１】
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間は直結されており、従来例のようなクラッチは配置されていない。このため、モータ９を起動すると、プーリ９ａ，駆動ベルト１０、駆動力伝達用プーリ８、給紙ローラ回転用歯車８ａの突出部８ｃ，アイドル歯車７、歯車６の中間動力伝達部品を介して各給紙段２に対応して設けられている給紙ローラ５は一斉に回転する。
【００２２】
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、送りローラ１４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される。給紙ローラ回転用歯車８ａが１／４回転して突出部８ｃと最下段の給紙段２ｎに対応している歯車６ｎとの噛み合いが外れて切欠き部８ｄが歯車６ｎと対向すると、モータ９の駆動力は給紙ローラ５には伝達されず各給紙段２からの給紙は停止する。
【００２３】
搬送ベルト１３には、所定の長さに渡って突起部１８が設けられている。この突起部１８は例えばスポンジにより形成される。給紙ローラ回転用歯車８ａが１／４回転して突出部８ｃと最下段の給紙段に対応している歯車６ｎとの噛み合いが外れる時点で、該突起部１８の搬送ベルト１３の縦方向の移動方向に対して先端となる部分１８ａは、図の破線で示されているように最上段の給紙段２ａに対応している搬送路１５の側面の位置に給紙されている用紙３ａの位置に移動するように、搬送ベルト回転用歯車８ｂと歯車１１とによる搬送ベルト１３の駆動の際に予め位置調整がなされている。
【００２４】
搬送ベルト回転用歯車８ｂが更に回転して歯車１１、タイミングプーリ１２ａ，上部に設けたプーリ１２ｂを介して搬送ベルト１３が回転し搬送路１５を縦方向に移動すると、突起部１８は最上段の送りローラ１４ａとの間で用紙３ａを挟み込んで搬送路１５内に引込み、更に搬送ベルト１３が搬送路１５を縦方向に移動するにしたがい、突起部１８の側面と給紙ローラ１４ａ間で用紙３ａを押圧しながら搬送路１５を縦方向に搬送する。
【００２５】
以下、搬送ベルト１３が搬送路１５を縦方向に移動するのに伴い、搬送路１５の上部から下部に向けて各給紙段２から給紙された１枚ずつの用紙３を順次突起部１８と送りローラ１４間に先端部分が重なるように挟み込んで搬送路１５内に引込み、各用紙３の先端部分を揃えて重ねて搬送路１５を縦方向に搬送する。搬送ベルト１３の突起部１８が送りローラ１４ｎとの間で最下段の給紙段２ｎから給紙された用紙３ｎを上側の給紙段２から搬送されてきた各用紙３に先端部分を重ねて挟み込み、更に搬送路を縦方向に移動すると各用紙３が先端部分を揃えて重ねられて給紙段の段数に対応した１セット分の丁合紙束が形成される。このようにして形成された１セット分の丁合紙束は排出口４から排紙ローラ１６を介してトレイ１７に排出され、丁合処理を終了する。
【００２６】
給紙ローラ回転用歯車８ａが１回転して再び突起部８ｃが最下段の歯車６ｎと噛み合う位置に達すると、次の丁合処理が開始され、上記と同様にして１セット分の丁合紙束を排出口４から排紙ローラ１６を介してトレイ１７に排出し、以下各給紙段２の用紙３の束がなくなるまで丁合処理を続ける。
【００２７】
このように、搬送ベルト１３に設けた突起部１８は、各給紙段２から搬送路１５の側面の位置に同時に給紙されている用紙を上部から下部に向けて順次タイミングをずらせて搬送路内に引込みつつ先端部分を重ねて縦方向に搬送する作用をしている。搬送ベルト１３に設けた突起部１８のこのような作用は、図４のタイミングチャートで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の給紙を時間的に制御することに対応している。即ち、突起部１８は各給紙段から搬送路に給紙される用紙をタイミングをずらして順次搬送路を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な給紙制御部材として機能している。
【００２８】
【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枚ずつ用紙を給紙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、搬送手段に給紙制御部材を設けるという簡単な構成により丁合紙束を形成することができるので、丁合機のコストを低減できる。また、丁合紙束は先端部分を揃えて排出されるので、丁合紙束を事後に揃える作業が不要になり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】従来例の丁合機の概略構成を示す正面図である。
【図３】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    アイドル歯車
８    プーリ
８ａ  給紙ローラ回転用歯車
８ｂ  搬送ベルト回転用歯車
８ｃ  突出部
８ｄ  切欠き部
９    モータ
９ａ  プーリ
１０  駆動ベルト
１１  タイミングプーリ回転用歯車
１２ａ  タイミングプーリ
１３  搬送ベルト
１４  送りローラ
１５  搬送路
１６  排紙ローラ
１７  トレイ
１８  搬送ベルトに設けた突起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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