JP2005320084A - 封筒給紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】孔版印刷機等に備えられる封筒給紙装置において、積載封筒を最上位から順に給紙する場合に、送りミス並びにフラップがしわになるのを防止する。
【解決手段】 フラップが折り畳まれた状態の封筒を積載する昇降可能な給紙台２１と、封筒搬送方向と直交する幅方向両側に配置される積載封筒側端規制用の側端ガイド２２とを備えた封筒給紙装置である。給紙台２１の上方に配置されて積載封筒ｐａの最上位封筒をエア吸着して搬送するエア吸着式搬送機構２５と、該エア吸着式搬送機構２５の搬送下面５６ａと略同じ高さに位置する抑止面２３ｂを有すると共に、エア吸着式搬送機構２５の搬送方向後方側に位置する抑止部材２３とを備えている。積載封筒Ｐａがほぼ水平姿勢に維持されるように、エア吸着式搬送機構２５の搬送面５６ａ及び抑止部材２３の抑止面２３ｂと、給紙台２１の間で、積載封筒Ｐａを上下方向に一定圧で挟圧する。
【選択図】図８

Description

本発明は、孔版印刷機、複写機あるいはプリンタ等に用いられる封筒給紙装置に関し、特に、封筒を積載し、エア吸着式搬送機構で吸着して、印刷部等に給紙搬送する封筒給紙装置に関する。

図１３は従来の封筒給紙装置を示しており（特許文献１）、昇降自在な封筒給紙台１０１上に、前下がり傾斜状に搬送ベルト機構１０２を配置し、該搬送ベルト機構１０２に吸引ファン１０３が設けてある。搬送ベルト機構１０２の搬送方向と直交する幅方向両側にはサイドガイド１０４が配置されている。搬送ベルト機構１０２の前端部には、最下位の封筒を次位（上隣）の封筒から分離するための分離パッド１１０が配置され、また、積載封筒Ｐａの前端部の上面には錘１１１が当接している。

図１３の封筒給紙装置では、搬送ベルト機構１０２の載置面１０５に封筒Ｐａを積載し、吸引ファン１０３により最下位の封筒を載置面１０５に吸着し、搬送ベルト機構１０２を駆動することにより、前記吸着された最下位の封筒を前方に搬送し、分離パッド１１０により次位の封筒と分離しつつ、前方へ供給するようになっている。
特開２００１−１６２９１７号公報。

図７は印刷媒体である洋式封筒を示しており、長辺側に折り畳み状のフラップ８５を有している。このような洋式封筒Ｐａの表面を印刷する場合には、フラップ８５を折り畳んだ状態で、封筒表面を図１３の載置面１０５側に向け、ベルト搬送機構１０２に積載することになる。

ところが封筒Ｐａは、フラップ８５が少し開いた状態で積載されるため、フラップ側の嵩が増え、フラップ側が高くなるように左右に傾斜した状態となる。この左右の傾斜を修正して封筒の平面性を保つため、図１３の装置では、前記錘１０５で積載封筒Ｐａの前端部を下方に加圧しているが、封筒Ｐａの搬送方向中間部及び後部は解放状態となっているので、封筒後部では、左右に傾斜した状態で残る。したがって、最下位封筒が搬送される場合に、開き状態のフラップ８５は、加圧状態の前端部にゆくにしたがい次位の封筒に強くこすれ、フラップ８５にしわが寄り、分離パッド１１０の隙間に詰まり、あるいは分離パッド１１０の端縁に当接し、給紙が停止することがある。

本発明は、積載した封筒をエア吸着式搬送ベルト機構で吸着し、給紙する封筒給紙装置において、給紙される封筒の状態を、積載封筒全体が平面状かつ水平状になるように維持し、フラップのしわ、封筒の詰まり又は給紙ミスを防止できるようにすることである。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、印刷媒体として封筒を積載する昇降可能な給紙台と、封筒搬送方向と直交する幅方向両側に配置される積載封筒側端規制用の側端ガイドとを備えた封筒給紙装置において、給紙台の上方に配置されて積載封筒の最上位封筒をエア吸着して搬送するエア吸着式搬送機構と、エア吸着式搬送機構の搬送下面と略同じ高さに位置する抑止面を有すると共に、エア吸着式搬送機構の搬送方向上流側に位置する抑止部材とを備え、積載封筒がほぼ水平姿勢に維持されるように、エア吸着式搬送機構の搬送下面及び抑止部材の抑止面と、給紙台の間で、積載封筒を保持するようにしていることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、抑止部材は、幅方向両端部に１対配置され、最上位封筒の幅方向両端部を抑止するようになっている。

（１）積載封筒が水平姿勢に維持されるように、積載封筒の上側のエア吸着式搬送機構の搬送下面及び抑止部材の抑止面と、積載封筒の下側の給紙台の間で、積載封筒全体を上下方向から保持するようにし、そして、最上位封筒を搬送下面に吸着して、給紙するようにしているので、最上位封筒を、捌き用隙間に詰まらせたり、捌き用板等に衝突させたりすることなく給紙でき、円滑な給紙を維持することができる。

（２）最上位封筒の上面を搬送ベルトの搬送下面で押さえると共にエア吸着し、搬送するので、積載封筒を上下から挟圧する圧力は、積載封筒の積載量の減少に応じて、給紙台の昇降により一定に保持できる。したがって、圧力過多によるフラップのしわの発生や、それによる詰まり等も防ぐことができる。

（３）最上位封筒の少なくとも幅方向両端部を抑止するようにしていると、最上位封筒の水平姿勢を維持しながらも、封筒と抑止面との間の摩擦を少なくでき、円滑な封筒給紙作用を維持できる。

図１〜図１１は本発明の実施の形態であって、本発明に係る封筒給紙装置を孔版印刷機に備えた例を示しており、説明の都合上、図１中に記載してあるように、封筒搬送方向（矢印Ｆ）の上流側を「後側」、封筒搬送方向Ｆの下流側を「前側」と称し、また、封筒搬送方向と直交する封筒幅方向を「左右方向」として、以下説明する。

[孔版印刷機の全体構造]
図１は透視して示す孔版印刷機の概略側面図であり、印刷機本体１には、後端部に給紙装置２が設けられ、前端部に紙受台１９が設けられている。

印刷機本体１内には、前後方向の概ね中間部に画像形成ユニット５が設けられ、画像形成ユニット５の上部後側には製版装置６が設けられ、画像形成ユニット５の上部前側には排版装置７が設けられ、画像形成ユニット５の画像形成部の前側には排紙装置３が設けられている。

画像形成ユニット５は、上下に対向配置された印刷用版胴１０と押圧ローラ１１等から構成されており、印刷用版胴１０の内周面にはインクローラ１２が配置され、前記製版装置６で製版された孔版原紙Ｎが版胴１０に装着されるようになっている。

製版装置６はサーマルヘッド９で孔版原紙Ｎを製版し、画像形成ユニット５の版胴１０に装着するようになっている。

排版装置７は前記版胴１０に装着された使用済みの孔版原紙Ｎを取り外し、排版ロール１３として巻き取るようになっている。

画像形成ユニット５の後部近傍には、上下一対のタイミングローラ１５が配置されており、前記版胴１０の駆動と同期して適宜タイミングで回転し、封筒Ｐａを画像形成ユニット５へ送り込むようになっている。

排紙装置３は、搬送ベルト１６とエア吸引機構１７からなり、搬送ベルト１６の搬送上面に印刷後の封筒Ｐａを吸着し、紙受台１９へ排出するようになっている。

[封筒給紙装置全体構造]
封筒給紙装置２は、封筒専用ではなく、普通紙及び厚紙の給紙にも利用できるものであり、略水平姿勢に配置された昇降可能な給紙台２１と、該給紙台２１の左右両側（封筒幅方向両側端）に配置された一対の側端ガイド２２と、給紙台２１の前部上方に配置されたエア吸着式搬送ベルト機構２５と、給紙台２１の後部に配置された封筒後端規制用の後端ガイド２７と、給紙台２１の前端に隣接するように立設された前端ガイド２８と、該前端ガイド２８の上端前方部に配置されたエア吹出し機構３０と、給紙台２１の上方に配置された複数の上限位置センサー３１，３２と、エア吸着式搬送ベルト機構２５よりも後方に配置されると共に側端ガイド２２の上端に取り付けられた抑止部材２３等を備えている。

[給紙台の昇降機構]
図３は給紙台２１の昇降機構を示しており、給紙台２１の左右両側方に配置された側板２９に略垂直なガイド孔３３及びガイドレール３４が形成されており、給紙台２１の左右両側端には前記ガイド孔３３を貫通するガイド軸３５が設けられると共に該ガイド軸３５にガイドローラ３６が支持されている。

ガイド軸３５の先端部は昇降部材３７に支持されている。昇降部材３７に連結された駆動チェーン３８は、上方に延び、ターンスプロケット４０を介して下方に折り返し、下方の駆動スプロケット４１に係合し、さらに上方に折り返して、コイルばね４２に連結している。該コイルばね４２は上方に延び、側板に設けられたブラケット４３に係合している。前記駆動スプロケット４１はピニオンギヤ機構４５を介して駆動モータ４６に連動連結している。すなわち、駆動モータ４６により駆動スプロケット４１を矢印Ｂ1方向に回転することにより、コイルばね４２に援助されながら駆動チェーン３８を矢印Ｂ２方向に移動し、昇降部材３７を介して給紙台２１を上昇するようになっており、コントローラ（制御装置）４７により給紙台２１を上昇位置（仮想線）で停止できるようになっている。駆動モータ４６はコントローラ４７を介して前記上限センサー３１，３２及び印刷スタートスイッチ〔又は昇降用スイッチ）４８に接続しており、給紙台２１が下降位置の場合は、印刷スタートスイッチ４８を押すことにより上昇させることができると共に、選択した上限センサー３１，３２による封筒接触の検出及び封筒離脱の検出にしたがって、自動的に停止及び上昇するように制御される。詳しい制御は後述する。

[後端ガイド]
図１の後端ガイド２７は略垂直姿勢に形成されると共に下端に支持台部２７ａが形成されており、該支持台部２７ａにはたとえば磁石が内蔵あるいは貼着され、給紙台２１上の所望の前後方向位置に固定できるようになっている。

[側端ガイド]
図４は側端ガイド２２の斜視図であり、側端ガイド２２は、前後方向に間隔を置いて立設された複数の柱部材５０と、各柱部材５０の上下端部をそれぞれ連結する梁部材５１から構成されており、各柱部材５０は、給紙台２１に形成された複数の溝５３内をそれぞれ上下方向に貫通すると共に、溝５３を左右方向に移動できるようになっている。側端ガイド２２を左右に駆動するための駆動機構は特に図示しないが、給紙台２１の封筒幅方向の中央基準線Ｏ1に対して、両側端ガイド２２を左右対称に移動するようになっている。すなわち、中央振分式で積載封筒幅を設定できるようになっている。

[エア吸着式搬送ベルト機構]
図１において、前記エア吸着式搬送ベルト機構２５は、前後の回転ローラ５５と、両回転ローラ５５間に巻き掛けられた搬送ベルト５６と、搬送ベルト５６内に配置された吸引ボックス５７等を備えており、吸引ボックス５７は吸引ファン５８に接続している。

図２はエア吸着式搬送ベルト機構２５の平面図であり、搬送ベルト５６は左右方向に間隔を置いて複数本配置されており、搬送ベルト５６全体の搬送幅Ｗ１は、最大サイズの用紙幅（封筒幅）Ｗ２、すなわち側端ガイド２２の最大幅Ｗ２よりも広く設定されている。各搬送ベルト５６には多数のエア通過開口５９が形成され、吸引ボックス５７の下面には多数のエア吸引スリット６０が形成され、該エア吸引スリット６０及び前記開口５９を介して吸引されるエアにより、図９のように搬送ベルト５６の搬送下面５６ａに最上位封筒Ｐａ１を吸着し、前方に搬送するようになっている。

[エア吹出し機構]
図１において、エア吹出し機構３０は、積載封筒Ｐａの上端部前方に配置されたエア吹出しボックス６１と、該エア吹出しボックス６１にエアホース６２等を介して接続するブロア６３等から構成されており、積載封筒Ｐａの上端部の前端に向けて後向きにエアを吹き出すようになっている。エア吹出し機構３０の直後に配置されている前端ガイド２８は、図４に示すように上端部２８ａにエア吹出しボックス６１からのエアが後方に通過するように、複数の切欠き２８ｂが形成されている。また、前端ガイド２８の上端部２８ａが捌き部として機能するように、図１に示すように、上端部２８ａの上端は搬送下面５６ａに対して所定の捌き隙間Ｄを置いて対向している。

[抑止部材]
図４において、左右の側端ガイド２２の上端には、前後方向に延びる支持台６６がそれぞれ固着されており、各支持台６６の封筒配置側、すなわち中央基準線Ｏ1側の端壁６６ａに、それぞれ上下方向位置調節可能に抑止部材２３が取り付けられている。各抑止部材２３はステンレス又はアルミ等の金属でできており、垂直姿勢の本体部２３ａの下端が、中央基準線Ｏ1側に水平に折り曲げられており、該折曲げ部分の下面が、用紙の左右両端部を上方から抑止する抑止面２３ｂとなっている。

図５は、抑止部材２３の分解斜視図であり、支持台６６の前記端壁６６ａには、前後方向に一定間隔を置いて１対の筒状ガイドピン６４が固着されており、各ガイドピン６４が固着されている前記端壁６６ａの裏面側には、ガイドピン６４と同一軸芯上にナット６８がそれぞれ溶着されている。一方、抑止部材２３の本体部２３ａには、前記ガイドピン６４に対応する位置に、前下がり傾斜状のガイド長孔７１が形成されている。各ガイド長孔７１をガイドピン６４に嵌合し、抜止めワッシャ７２に挿通したボルト７３を、ガイドピン６４内に挿通すると共に端壁６６ａを貫通させ、ナット６８に螺着することにより、抑止部材２３を支持台６６に対し、ガイド長孔長さ方向移動可能、かつ脱落不能に保持している。

抑止部材２３を３つの上下方向位置（高さ）に選択的に固定するために、デテントボール７４と、高さの異なる第１、第２及び第３の位置決め孔７５ａ、７５ｂ、７５ｃと、ボール押さ板（板ばね）７６等からなるデテント機構を備えている。前記３つの位置決め孔７５ａ、７５ｂ，７５ｃは、前記ガイド長孔７１と平行に前下がり状に配列されている。デテントボール７４は本体部２３ａに形成されたボール挿入孔７７に挿入され、押さえ板７６の一端部により支持台６６側へ弾性的に押さえ付けられ、３つの位置きめ孔７５ａ，７５ｂ、７５ｃに選択的に係合するようになっている。勿論、ボール挿入孔７７の内径はボール７４が左右方向に移動可能となる大きさであり、一方、位置決め孔７５ａ、７５ｂ、７５ｃの径は、ボール７４の径よりも小径となっている。

図６は図５の最も低い第１の位置きめ孔７５ａを通る面で切断した縦断面図である。図６の状態のように、最も低い第１の位置きめ孔７５ａにボール７４を係合させた場合には、下端の抑止面２３ｂの上下方向位置Ｌ１は搬送下面５６ａよりも低くなり、中間の第２の位置決め孔７５ｂにボール７４を係合させた場合には、下端抑止面２３ｂの上下方向位置Ｌ２は搬送下面５６ａと同じ高さになり、最も高い第３の位置決め孔７５ｃにボール７４を係合させた場合には、下端抑止面２３ｂの上下方向位置Ｌ３は、搬送下面５６ａよりも高くなるように構成されている。

本実施の形態では、第１の位置きめ孔７５ａに対応する下端抑止面２３ｂの位置Ｌ1を普通用紙の抑止位置とし、最も高い第３の位置きめ孔７５ｃに対応する下端抑止面２３ｂの位置Ｌ３を退避位置とし、そして、中間の第２の位置決め孔７５ｂに対応する下端抑止面２３ｂの位置Ｌ２を、洋式封筒の抑止位置として利用する。

[上限センサー]
図８において、前側の第１の上限センサー３１はエア吸着式搬送ベルト機構２５の搬送経路内に配置されており、積載封筒Ｐａの前半部高さを検出し、後側の第２の上限センサー３２は抑止部材２３の前後方向抑止範囲内に配置され、積載封筒Ｐａの後半部の高さを検出する。いずれの上限センサー３１，３２も前述のようにコントローラ４７に接続し、最上位封筒Ｐａ１に一定圧で接触することにより、封筒検知信号をコントローラ４７に入力する。コントローラ４７は、上限センサー３１，３２の封筒検知から一定時間経過（遅延）した後、給紙台２１の上昇運動を停止するように構成されている。すなわち、検知時点から所定量だけ給紙台２１を上昇させた後、給紙台２１を停止するように構成されている。

[洋式封筒]
たとえば図７は前述のように印刷媒体として使用される洋式封筒Ｐａであり、長辺に少し開いた状態のフラップ８５を有しており、表面（フラップ８５を折り畳む側と反対側）を上側にして積載され、長手方向に搬送される。

[洋式封筒の給紙印刷作業]
図８及び図９は、洋式封筒の表面を印刷する場合の作業工程を示しており、また、図１０及び図１１は、前記図８及び図９の工程に対応する背面図である。

（１）給紙印刷前の各種設定
図８において、抑止部材２３は、抑止面２３ｂが搬送下面５６ａと同じ洋式封筒用抑止位置Ｌ２にくるように上下方向の位置が設定されている。上限センサーとしては後側の第２の上限センサー３２を利用している。図９のように、給紙台２１の上昇停止時の積載封筒Ｐａの高さＨ１が、搬送下面５６ａと同じ位置Ｌ２となるように上限センサー３２の検知位置を設定しているが、上限センサー３２による封筒検知時から一定時間経過した後、給紙台２１を停止させるようになっていることにより、給紙台２１の上昇停止時、積載封筒Ｐａは、上側の抑止面２３ｂ及び搬送下面５６ａと、下側の給紙台２１の間で、上下方向に一定量だけ圧縮した状態で保持されるようになっている。エア吹出し機構３０は利用しない。

（２）洋式封筒の積載及び上昇
給紙前、図８のように下降位置の給紙台２１に、たとえば表面を上に向けた多数の洋式封筒Ｐａを積載する。図１０は積載時の背面図であり、各洋式封筒Ｐａは、フラップ８５が斜め下方に少し開いた状態で積載されるため、フラップ側の嵩が増え、フラップ側が高くなるように傾斜した状態となり、上方の洋式封筒Ｐａにゆくに従い、前記左右の傾斜は大きくなっている。封筒積載後、図８の印刷スタートボタン４８を押すことにより、給紙台２１を上昇させる。なお、エア吹出し機構３０は作動していない。

（３）給紙台の停止
図９において、第２の上限センサー３２により最上位封筒Ｐａ１を検知した後、一定時間遅れて給紙台２１は停止する。すなわち、最上位封筒Ｐａ１が搬送下面５６ａ及び抑止面２３ｂに当接した後も給紙台２１は所定量上昇するので、積載封筒Ｐａは上下方向に圧縮され、それによりフラップ８５が洋式封筒Ｐａの裏面に略接触する程度まで閉じられると共に、最上位の封筒Ｐａ１は、後方から見て傾斜姿勢から水平姿勢に変化する。また、図９のように、抑止面２３ｂと搬送下面５６ａは同一高さＬ２に維持されているので、側方から見た場合でも最上位の洋式封筒Ｐａ１は水平姿勢に保たれている。すなわち、最上位の洋式封筒Ｐａ１は、フラップ８５が封筒本体から殆ど下方に張り出すことなく、封筒本体と略同じ平面内に折り畳まれた状態となると共に、封筒全体が搬送下面５６ａに沿った水平状態に維持される。

（４）吸着、搬送
図９の状態において、エア吸着式搬送ベルト機構２５を駆動することにより、水平な最上位封筒Ｐａ１を搬送下面５６ａに吸着し、搬送ベルト５６により前方に搬送する。最上位封筒Ｐａ１は、前記のように突出部のない平板状で、しかも水平姿勢に維持されて前方に送り出されるので、捌き用隙間Ｄに詰まったり、衝突したりすることなく、円滑に前方に送り出される。

（５）印刷
図１において、タイミングローラ１５に送り込まれた最上位封筒Ｐａ１は、版胴１０と押圧ローラ１１の間の画像形成部に所定タイミングで送り込まれ、印刷される。

（６）排紙
印刷後の封筒Ｐａ１は、排紙機構３を経て紙受台１９に排出される。

（７）給紙台の昇降制御
図９において、印刷作業が進み、積載封筒Ｐａの高さＨ１が搬送下面５６ａよりも低くなって第２の上限センサー３２から離れると、コントローラ４７からの指令により給紙台２１が上昇し、そして再度上限センサー３２が洋式封筒Ｐａを検知すると、一定時間遅れて給紙台２１を停止させる。印刷作業中は、前記第２の上限センサー３２の検知による給紙台２１の昇降停止動作が繰り返され、所定枚数の洋式封筒Ｐａが印刷される。

[和式封筒の印刷]
封筒給紙装置２は、図１２に示すような短辺にフラップ８６を有する和式封筒Ｐｃにも利用される。和式封筒Ｐｃを積載する場合には、たとえば図１２のようにフラップ８６を封筒本体から延長する方向に全開状態とし、そして、フラップ８６が搬送方向の後端位置にくるように積載する。このようにフラップ８６を後端に位置させることにより、前記洋式封筒Ｐａと比べて前方からのエアを封筒内に取り込んで膨らむ恐れが無いので、エア吹出し機構３０も利用し、前方からエアを供給することにより、捌き作用を促進する。和式封筒Ｐｃを積載した場合には、フラップ８６とは反対側の糊付け済み折返部８７が重なることにより、該糊付け済み折返部８７が嵩張り、搬送方向Ｆの上流側が前上がりに傾斜することが考えられるので、図１の前側の第１の上限センサー３１を利用するのが好ましい。

[発明のその他の実施の形態]
（１）前記各実施の形態は、孔版印刷機の給紙装置に適用した例であるが、勿論、その他の装置、たとえば、デジタル複写機、シートカッター、イメージリーダ等の給紙装置に適用することも可能である。

（２）上限センサーは、用紙（封筒）の種類に応じて第１、第２のいずれの上限センサーを選択することが可能である。

（３）第１及び第２の上限センサー３１、３２の両方を同時に用いて封筒Ｐａの水平を検出するようにすることもできる。これによると、両上限センサー３１、３２が封筒検出時は封筒が水平状態であると判断することができる。

本発明に係る給紙装置を備えた孔版印刷機の概略側面図である。 図１の給紙装置の平面図である。 図１の給紙台の昇降機構の側面図である。 図１の給紙装置の斜視図である。 図１の抑止部材の分解拡大斜視図である。 図５の抑止部材の縦断面図である。 洋式封筒の斜視図である。 洋式封筒を給紙する場合の準備工程を示す給紙装置の側面図である。 洋式封筒の給紙直前の工程を示す給紙装置の側面図である。 図８の準備工程に対応する給紙装置の後面図である。 図９の給紙直前の工程に対応する給紙装置の後面図である。 和式封筒の斜視図である。 従来の給紙装置の側面図である。

符号の説明

１ 印刷機本体
２ 封筒給紙装置
２２ 側端ガイド
２３ 抑止部材
２３ｂ 抑止面
２５ エア吸着式搬送ベルト機構
２７ 後端ガイド
２８ 前端ガイド
３１ 第１の上限センサー
３２ 第２の上限センサー
４７ コントローラ
５６ 搬送ベルト
５６ａ 搬送下面
５７ 吸引ボックス
６１ エア吹出しボックス
Ｐ 用紙
Ｐａ 洋式封筒
Ｐｂ 厚紙

Claims (2)

1. 印刷媒体として封筒を積載する昇降可能な給紙台と、封筒搬送方向と直交する幅方向両側に配置される積載封筒側端規制用の側端ガイドとを備えた封筒給紙装置において、
   給紙台の上方に配置されて積載封筒の最上位封筒をエア吸着して搬送するエア吸着式搬送機構と、
   エア吸着式搬送機構の搬送下面と略同じ高さに位置する抑止面を有すると共に、エア吸着式搬送機構の搬送方上流側に位置する抑止部材とを備え、
   積載封筒がほぼ水平姿勢に維持されるように、エア吸着式搬送機構の搬送下面及び抑止部材の抑止面と、給紙台の間で、積載封筒を上下方向に保持するようにしていることを特徴とする封筒給紙装置。
2. 前記抑止部材は、幅方向両端部に１対配置され、最上位封筒の少なくとも幅方向両端部を抑止するようになっていることを特徴とする請求項１記載の封筒給紙装置。
   

Images