JP2008056406A - 枚葉印刷機械 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷ユニットのメイン駆動モータとは独立した駆動源を給紙部に有する枚葉印刷機械を提供すること。
【解決手段】この枚葉印刷機械は、狭義の給紙部２のセパレータ３を駆動させる第一の駆動源７と、フィーダーベルト１６を駆動させる第二の駆動源１５と、第一色目以降の印刷ユニット２７から排紙部までを駆動させる第三の駆動源とを有している。そして、セパレータ３を駆動させる第一の駆動源７と、フィーダーベルト１６を駆動させる第二の駆動源１５と、第一色目以降の印刷ユニット２７から排紙部までを駆動させる第三の駆動源２０と、を統合して制御する制御部２５と、前記第一の駆動源７と、前記第二の駆動源１５と、前記第三の駆動源２０とを制御させるための命令を下す操作部２４も設けられる。また、上記制御部２５の操作にあたり、各駆動源の状態をモニターに表す表示部２６も可能な限り設けておくと操作上便利となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、枚葉印刷機械に関するものであり、さらに詳しくは、印刷ユニットのメイン駆動モータとは独立した駆動源を給紙部に有する枚葉印刷機械に関する。

図４は、従来の枚葉印刷機械全体の構成例を示す外観図である。一般に、カラー印刷用の枚葉印刷機械４１は、給紙部４２、各色の印刷ユニット４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、および排紙部４４から構成される。給紙部４３と、第一色目の印刷ユニット４３ａとの間には、給紙部４２のセパレータで把持された枚葉紙が、フィーダーベルトに運ばれる広義の給紙部４５が設けられる。

図５は、広義の給紙部を示す断面図である。広義の給紙部４５には、狭義の給紙部４２内の把持部５１、５２によって、積み上げられた枚葉紙シート５３を一枚一枚吸引し、前方へ送るセパレータ５０が設けられる。また、セパレータ５０で前方に送られる枚葉紙シートは、カムで稼働するくわえコロを有するフィーダーベルト６５に載り、衝立である前当て６６に当たるまで前方に送られる。フィーダーベルト６５は、ローラ５８、６２、６４、６３によって回転可能に支持される。

フィーダーベルト６５の駆動源は、ギア５８であるが、このギア５８は、非円形ギア５９、６０によって、加減速がつけられて回転する。この非円形ギア６０は、セパレータ５０をカム４６、およびユニバーサルジョイント４７を介して駆動するギア５５を回転させるベルト４８で共通に駆動される。当該ベルト４８は、ギア５５、プーリー５６、ギア５７、非円形ギア６０、ギア６１、プーリー５４で回転可能に支持される。

そして、ギア６１は、一色目の印刷ユニット６９の駆動ギア列につながるスプロケット６７からスプロケット７２、７３、７４、７１を利用してチェーン７０で駆動される。このように、結局、セパレータ５０の駆動、およびフィーダーベルト６５の加減速付きの駆動は、第一色目以降の印刷ユニットから排紙部までを駆動する駆動源６７一つを駆動源としている（たとえば、特許文献１）。なお、当然ながら、当該メイン駆動モータは、枚葉紙の印刷ローラ群の駆動源でもある。

特開平１１−５９９４８号公報

しかしながら、セパレータ５０の駆動、およびフィーダーベルト６５の駆動は、一つのメイン駆動モータを駆動源としているので、各部のタイミングを調整するには、機械的な調整で行い、時間と手間がかかる。具体的には、機械的なずれ等を計測し、ギアやプーリーを支持するボルトを緩めて、当該ずれ等に対応してギア等と軸の位相をずらし、再度ボルト締めで調整していた。また、駆動パワートレインが多数のギアやプーリーを介しているので、給油箇所が多く、給油作業も手間と時間がかかる。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、印刷ユニットのメイン駆動モータとは独立した駆動源を給紙部に有する枚葉印刷機械を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、この発明による枚葉印刷機械は、給紙部のセパレータとフィーダーベルトが同期して駆動される枚葉印刷機械において、前記セパレータ、および前記フィーダーベルトのそれぞれが、印刷ユニットを駆動する駆動源とは別に独立した駆動源を有するようにしたものである。

枚葉印刷機械をこのように構成すると、セパレータやフィーダーベルトが独立して駆動されるので、駆動力を印刷ユニットの駆動源たるモータから伝達するためのチェーン、スプロケットギア（スプロケットを含む）、駆動力をＯＮ／ＯＦＦするためのクラッチ等の多くの機械部品が不要となり、チェーン伸び、チェーン切れ等の不安要素もなくなるので、その結果、メンテナンス性が向上するとともに、信頼性も向上し、ひいてはコスト削減にも寄与するようになる。

つぎの発明による枚葉印刷機械は、給紙部のセパレータとフィーダーベルトが同期して駆動される枚葉印刷機械において、前記セパレータを駆動させる第一の駆動源と、前記フィーダーベルトを駆動させる第二の駆動源と、印刷ユニットを駆動する第三の駆動源と、を統合して制御する制御部と、前記第一の駆動源と、前記第二の駆動源と、前記第三の駆動源とを制御するための命令を下す操作部と、を有するようにしたものである。また、フィーダーベルトには、セパレータから送られてくるシートを挟持する挟持手段（紙くわえコロ）が設けられている。

制御部は、各駆動源の独立した制御を基礎として、同期した制御も可能とし、もって統合した制御を可能とする。そして、各部のタイミング調整が操作部の操作一つで変更可能となる。たとえば、フィーダーベルトの枚葉紙くわえコロ（図示省略）の、セパレータで送られた枚葉紙をくわえるタイミングが遅ければ、まず、それぞれの駆動源に付設されたエンコーダの基準点（ゼロ点）同士のずれ量をエンコーダのパルス数から検出する。

そして、検出したずれ量に応じて生成した操作部からの命令（パルスまたはパルス数等）に応じて、くわえコロの開閉タイミングを司るギアの回転だけを早めるべく、第二の駆動源のみの回転位相を進める。このように、この発明によれば、セパレータとフィーダーベルトとの紙の受け渡しが不正常となった場合に、その状態を視認しながら、第二の駆動源を調整、制御することが可能となる。

次の発明による枚葉印刷機械は、前記枚葉印刷機械において、前記制御部は、所定部分を前記挟持手段が挟持できないタイミングで送られてくる前記シートに対し、前記シートの前記所定部分を前記挟持手段が挟持できるタイミングに変更するためのシート送付タイミングのずれ量に対応付けられて生成される前記操作部からの命令に基づいて前記第一の駆動源又は前記第二の駆動源の位相を調整することを特徴とする。

上述の構成によれば、シートの種類が変わった場合等、セパレータからのシートを挟持手段が正常に挟持できるタイミングがずれたときでも、第一の駆動源又は第二の駆動源を制御することによって、シートの最適な位置を挟持することができるタイミングにセパレータもしくはフィーダーベルトの位相を調整し、シートを円滑に搬送可能とすることができる。

次の発明による枚葉印刷機械は、前記枚葉印刷機械において、前記制御部は、所定部分を前記挟持手段が挟持できないタイミングで送られてくる前記シートに対し、前記シートの前記所定部分を前記挟持手段が挟持できるタイミングに変更するためのシート送付タイミングのずれ量に対応付けられて生成される前記操作部からの命令に基づいて前記第一の駆動源又は前記第二の駆動源の位相を調整することを特徴とする。

フィーダーベルトで搬送されてきたシートは印刷ユニットで印刷される前に、前当て部でシートの前端の位置が揃えられ、更に、シートの搬送方向に対して側端部が横針と呼ばれるシート側端調整装置によって揃えられる。ここで、紙のすべり等により紙が遅れ、シートが前当て部に到達するタイミングとシートが印刷ユニットに送られるタイミングとの間隔が短くなった場合、十分にシートの前端と側端を揃えることができず、シートへの印刷がずれてしまう事がある。上述の発明によれば、上記間隔が短い場合、第二の駆動源又は第三の駆動源を制御し、その間隔を長くし、シートの前端及び側端を揃えるために十分な時間を確保することができる。

次の発明による枚葉印刷機械は、前記枚葉印刷機械において、前記制御部は、前記第一の駆動源と、前記第二の駆動源と、前記第三の駆動源とを予め決定した基準角度に独立して頭出し可能にしたものである。

予め決定しておいた基準に駆動源を回転させ、停止させるという、いわゆる頭出しが可能となれば、紙の受け渡しタイミングの調整を図るときに、セパレータ、フィーダーベルトの基準となる位置が即座にわかるので、基準位置の確認や調整作業が容易となる。

以上説明したように、この発明に係る枚葉印刷機械によれば、駆動力を伝達するためのチェーン、ギア、駆動力をＯＮ／ＯＦＦするためのクラッチ等の多くの機械部品が不要となる。そのため、給油、位相調整等、メンテナンス性が向上する。また、セパレータ、フィーダーベルトが独立した駆動源を有するので、チェーン伸び、チェーン切れ等の不安要素がなくなる。また、この発明に係る枚葉印刷機械によれば、セパレータ等の各部のタイミング調整が操作部のボタン一つで変更可能となり、運転中でもタイミングを変えることが可能となる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものが含まれるものとする。

図１は、本発明に係る枚葉印刷機械の例を示す模式図である。この発明に係る枚葉印刷機械は、狭義の給紙部２のセパレータ３を駆動させる第一の駆動源７と、フィーダーベルト１６を駆動させる第二の駆動源１５と、第一色目の印刷ユニット２７を駆動させる第三の駆動源２０とを有している。つまり、セパレータ３、およびフィーダーベルト１６のそれぞれが、第一色目の印刷ユニット２７の第三の駆動源２０とは別に独立した駆動源７、１５を有している。

そして、セパレータ３を駆動させる第一の駆動源７と、フィーダーベルト１６を駆動させる第二の駆動源１５と、第一色目の印刷ユニット２７を駆動させる第三の駆動源２０と、を統合して制御する制御部２５と、前記第一の駆動源７と、前記第二の駆動源１５と、前記第三の駆動源２０とを制御させるための命令を下す操作部２４も設けられる。

また、上記制御部２５の操作にあたり、各駆動源の状態をモニターに表す表示部２６も可能な限り設けておくと操作上便利となる。さらに、上記制御にあたり、第一の駆動源７と、前記第二の駆動源１５と、第三の駆動源２０には、ロータリーエンコーダ等のフィードバック用要素８、２１（駆動源１５に対応するエンコーダは図示省略）も設けておくのが好ましい。なお、エンコーダ２１は、モータ２０に隣接して設置されている必要はないが、版胴（単胴）１回転に対し、同じく１回転する軸端に取り付けられていることが好ましい。

なお、上記セパレータ３は、把持部４、５によって、積み上げられた枚葉紙シート６を一枚一枚吸引し、前方へ送る点は従来と同じである。また、カムで稼動するくわえコロを有するフィーダーベルト１６が、セパレータ３で前方に送られる枚葉紙シートを、衝立である前当て２２に当たるまで前方に送る点も従来と変わるところはない。また、フィーダーベルト１６は、ローラ（または駆動ギア）１１、１９、１８、１７によって回転可能に支持され、また、当該フィーダーベルト１６の駆動ギア１１は、第二の駆動源１５に連結されるギア１４、非円形歯車１２、１３、およびくわえコロの開閉用カムギア９とベルトで同期される。

枚葉印刷機械をこのように構成すると、セパレータ３やフィーダーベルト１６が独立して駆動されるので、駆動力を第三の駆動源２０たるモータから伝達するためのチェーン、スプロケットギア（スプロケットを含む）、駆動力をＯＮ／ＯＦＦするためのクラッチ等の多くの機械部品が不要となり、チェーン伸び、チェーン切れ等の不安要素もなくなるので、これらの部品に関する調整等、メンテナンス作業も不要となり、その結果、信頼性が向上するとともに、コスト削減にも寄与するようになる。

また、制御部２５は、各駆動源７、１５、２０を独立して制御可能で、それら各駆動源を同期させる制御も可能となる。つまり統合制御が可能となる。そして、各部のタイミング調整が操作部２４の操作一つで変更可能となる。たとえば、フィーダーベルトのくわえコロ（挟持手段、図示省略）の、セパレータ３で送られた枚葉紙シートの所定部分をくわえるタイミング（挟持するタイミング）が遅ければ、くわえコロの開閉タイミングを司るギア９の回転を早めるべく、遅くずれている量だけ、操作部を操作する。

操作部の操作命令として生成される当該ずれ量は、セパレータ３が枚葉紙シートを離す位置と、くわえコロが当該枚葉紙シートをくわえる瞬間の位置とをつき合わせたときの各駆動源の回転角度をエンコーダにより割り出せばよい。逆に、操作部において、第一駆動源、または第二駆動源を数パルス分ずらすように命令し、そのときのセパレータ３、またはくわえコロの位置関係を視認するようにしてもよい。

これらの操作により、制御部２５を介して第二の駆動源１５に対して操作部から電気信号による命令が下り、第二の駆動源１５の回転角度（位相）を進め、その後は第一の駆動源７と同期制御する。また、この発明では、位相のみならず、回転速度、またはそれら双方を調整することもできる。これらの制御は、運転中に行えることがこの発明の特徴の一つである。したがって、セパレータ３とフィーダーベルト１６との紙の受け渡しが不正常となった場合に、その状態を視認しながら、第二の駆動源１５を調整、制御することが可能となる。なお、操作部の操作により、第一の駆動源に対して制御するようにしてもよい。

また、フィーダーベルトで搬送されてきたシートは印刷ユニットで印刷される前に、前当て部でシートの前端の位置が揃えられ、更に、シートの搬送方向に対して側端部が横針と呼ばれるシート側端調整装置２３によって揃えられる。ここで、シートが前当て部に到達するタイミングとシートが印刷ユニットに送られるタイミングとの間隔が短いと、十分にシートの前端と側端を揃えることができず、シートへの印刷がずれてしまう場合がある。

この発明では、第二の駆動源又は第三の駆動源を独立して制御するので、シートが前当て部に到達するタイミングは、第二の駆動源を制御することによってフィーダーベルトの位相、回転速度、またはそれら双方を制御し、変化させることができる。また、第三の駆動源の位相、回転速度、またはそれら双方を制御することよって、当該第三の駆動源とリンクする前当て部が倒起するタイミングが変化するので、これによって、シートが印刷ユニットに送られるタイミングを変化させることができる。上記タイミングのずれは、目分量で判断してもよいし、フィーダーベルトの回転角度（位相）、または前当てを駆動する回転軸の角度から把握するようにしてもよい。

具体的には、シートのすべり等により当該シートの搬送が遅れ、シートが前当て部に当たってシート位置を揃える時間間隔が短い場合、第二の駆動源又は第三の駆動源の位相、回転速度、またはそれら双方を制御し、シートの到着を早める。これにより、シートの前端及び側端を揃えるために十分な時間を確保することができるようになる。なお、上記タイミングのずれ量、すなわち、操作部で生成されるべき命令は、第二の駆動源に付設されるエンコーダのパルスと、第三の駆動源に付設されるエンコーダのパルスとの差から厳密に取得することで決定される。ただし、制御精度やその迅速性が要求されない場合には、オペレータの経験等に基づくいわゆる目分量を既知の入力手段を介して受け取ることによって、どの駆動源をどの程度制御すればよいか、すなわち操作部の命令をどの程度の量とするか決定する構成としてもよい。

タイミングがずれている（タイミングが遅い、若しくは早い）ことを確認する手段は、例えば、不正給紙で給紙が停止したり、前当て部でシートが大きく捩れていたりすることをオペレータが監視してもよいし、必要なタイミングでシートが到達していない事を前当部の見当検知器等でセンシングしてもよい。なお、タイミング調整は運転中にもできることが好ましい。なぜならば紙種等の要因によって、タイミングがずれた場合でも、印刷を中断することなく調整することができるからである。つまり、中断し、タイミングを調整するための時間の節約になる。具体的には、制御部からモータ（アンプ）に送るパルス指令を増減させればよい。

また、制御部２５では、紙種、紙厚等に応じて最適タイミング（ゼロ基準点位置）をそれぞれ予め決定、記憶させておき、印刷ジョブ開始時に自動でプリセットを行うことが可能となる。紙種、紙厚の異なる印刷ジョブ（ひとまとまりの印刷ロットをいう。）では、それぞれ癖があり、その癖を各駆動源７、１５、２０の回転基準点（ゼロ基準点）に反映させておけば、各部での紙の受け渡しが円滑に行えるようになるので便利である。

上記ゼロ基準点は、たとえば、セパレータ３(二吸)が紙をフィーダーベルト１６(くわえコロ)に渡すべく、前進させた後に紙を放す位置（二吸エアが切れる位置）としておけばよい。また、フィーダーベルト１６のゼロ基準点は、フィーダーベルトを回転可能に支持するフィーダーローラとくわえコロの隙間が、例えば紙数枚分になる位置にしておけばよい。また、枚葉紙シートが前当て２２に当たる位置にくるときの駆動ギア１１の角度から割り出した駆動源１５の角度としてもよい。

このようにすれば、ゼロ点調整時に手作業で行っていた手回し作業が操作部での簡単な操作一つで可能となる。また、ゼロ点調整時に行っていた基準位相の頭出し作業も制御部２５を通して操作部２４の操作一つで可能となる。従来は機械的に締結されていたため、タイミング調整等の調整作業を行う場合、駆動側に回ってケース内のボルトを複数緩め、タイミングを変更した後、再度ボルトを締め直すといった作業を行っていたが、駆動源たるモータにより個別に駆動出来る様にしたため、この作業が不要になり、制御により変更するだけで、頭出しが可能となり、至極便利となる。

さらに、給紙部２と、給紙部以降の箇所とを独立して駆動させられるため、給紙部２の調整作業と、印刷ユニット２７のメンテナンス作業等の並行作業が可能となり、作業の能率化に資する。また、この発明に係る枚葉印刷機械では、従来、第一色目の印刷ユニット２７のメイン駆動モータから導いたギアと、セパレータ３を繋いでいたユニバーサル継手が不要となるから、その分の空間が空き、紙の給紙状態を確認しやすくなるというメリットがある。

図２は、表示部の例を示す外観図である。図示したように、表示部２６は、操作部２４と共通にすることができる。また、ゼロ基準点の登録や頭出し（ゼロ基準点の位置に実際に機械を駆動させて停止させること）が可能になっていることが好ましい。同図では図示していないが、セパレータとくわえコロの駆動タイミング調整は、印刷機の運転中にも行えるようにしておく。具体的には、運転中の各モータ回転指令値を増減させる機能を有するようにしておく。

図３は、操作部、制御部のハードウェア構成を示す模式図である。操作部、制御部のハードウェア構成は、ＣＩＳＣ（Complex Instruction Set Computer）またはＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）であるＣＰＵまたはＤＳＰ（Digital Signal Processor）といったプロセッサー３０を中心に、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）３５をバス３１で接続した構成にするのが一般的である。なお、バス３１にはハードディスク３４、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ、フレキシブルディスクドライブ等の記録装置や、ポータブル不揮発性メモリ等の記録媒体の接続を可能にするシリアルバスを設けておくのが好ましい。

プロセッサーの実行プログラムは、ＲＯＭ３２に予め格納される。また、このＲＯＭ３２には、入出力インターフェース３５との通信プログラムと入出力するためのプログラムも格納される。入出力インターフェース３５には、その先に接続されるデバイス、具体的には、セパレータ３、第一の駆動源７、ロータリーエンコーダ８、第二の駆動源１５、第三の駆動源２０、ロータリーエンコーダ２１、操作部２４、表示部２６等が接続される（デバイスによってはＡ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータが設けられる）。なお、ここでは、ソフトウェアによるデジタル処理を想定して説明したが、ハードウェアによるアナログ処理で実現されるものであってもよい。

操作部２４において、頭出しが選択操作されると、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、ＨＤＤ３４等で構築される記憶部に記憶されたゼロ基準点を読み出して、入出力インターフェース３５を通して駆動源たるモータに指令を与える。具体的には、サーボモータであれば、ロータリーエンコーダによる角度フィードバック制御を行える。ゼロ基準点登録操作であれば、上記記憶部のゼロ基準点のアドレスにそのときのロータリーエンコーダの値が書き込まれる。駆動源たるモータを微少角度回転させるときも、上記角度フィードバック制御を各モータ独立に行えばよい。

以上のように、本発明にかかる枚葉印刷機械は、広義の給紙部の調整、メンテナンスに有用であり、特に、現場で不可避となる枚葉紙の受け渡しタイミング調整に適している。

本発明に係る枚葉印刷機械の例を示す模式図である。 表示部の例を示す外観図である。 操作部、制御部のハードウェア構成を示す模式図である。 従来の枚葉印刷機械全体の構成例を示す外観図である。 広義の給紙部を示す断面図である。

符号の説明

２、４２、４３、４５ 給紙部
３、５０ セパレータ
４、５１ 把持部
６、５３ 枚葉紙シート
７、１５、２０ 駆動源
８、２１ ロータリーエンコーダ
９ 開閉用カムギア
１１ 駆動ギア
１２、５９、６０、７０ 非円形歯車
１４、５５、５７、５８、６１ ギア
１６、６５ フィーダーベルト
２３ シート側端調整装置
２４ 操作部
２５ 制御部
２６ 表示部
２７、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、６９ 印刷ユニット
３０ プロセッサー
３１ バス
３４ ハードディスク
３５ 入出力インターフェース
４１ 枚葉印刷機械
４４ 排紙部
４６ カム
４７ ユニバーサルジョイント
４８ ベルト
５４、５６、７２ プーリー
５８ ローラ
６７ メイン駆動モータ
７０ チェーン

Claims (6)

1. 給紙部のセパレータとフィーダーベルトが同期して駆動される枚葉印刷機械において、
   前記セパレータ、および前記フィーダーベルトのそれぞれが、印刷ユニットを駆動する駆動源とは別に独立した駆動源を有することを特徴とする枚葉印刷機械。
2. 給紙部のセパレータとフィーダーベルトが同期して駆動される枚葉印刷機械において、
   前記セパレータを駆動させる第一の駆動源と、前記フィーダーベルトを駆動させる第二の駆動源と、印刷ユニットを駆動する第三の駆動源と、を統合して制御する制御部と、
   前記第一の駆動源と、前記第二の駆動源と、前記第三の駆動源とを制御するための命令を下す操作部と、
   を有することを特徴とする枚葉印刷機械。
3. 前記フィーダーベルトには、前記セパレータから送られてくるシートを挟持する挟持手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の枚葉印刷機械。
4. 前記制御部は、所定部分を前記挟持手段が挟持できないタイミングで送られてくる前記シートに対し、前記シートの前記所定部分を前記挟持手段が挟持できるタイミングに変更するためのシート送付タイミングのずれ量に対応付けられて生成される前記操作部からの命令に基づいて前記第一の駆動源又は前記第二の駆動源の位相を調整することを特徴とする請求項２または３に記載の枚葉印刷機械。
5. 前記制御部は、前記フィーダーベルトから送られてくる前記シートが、印刷に最適な位置に揃えられる前当て部に到達するタイミングと、前記フィーダーベルトが前記シートを前記前当て部に送るタイミングとがずれている場合に、当該タイミングのずれ量に対応づけられて生成される前記操作部からの命令に基づいて前記第二の駆動源又は前記第三の駆動源の位相を調整することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一つに記載の枚葉印刷機械。
6. 前記制御部は、前記第一の駆動源と、前記第二の駆動源と、前記第三の駆動源とを予め決定した基準角度に独立して頭出し可能とすることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一つに記載の枚葉印刷機械。

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