JP3652884B2 - 枚葉機の給紙方法及びその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、枚葉機例えば枚葉印刷機において、シート（枚葉紙）の供給に適用される枚葉機の給紙方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の給紙装置を図８に示す。図８は、従来の枚葉機の吸引式給紙装置の構成図である。給紙装置１は、給紙部１Ａと搬送部１Ｂとを備えている。シート２を積重した給紙パイル９の最上部より、シート２を１枚ずつ吸着し、給紙部１Ａから搬送部１Ｂへと供給する。
シート２は、その供給タイミングに合わせて降下した咥えローラ５と、駆動部（図示省略）により駆動されているフィーディングローラ３とに挟まれながら搬送部１Ｂを前進し、フィーダボード６’上に供給される。フィーダボード６’上では、シート２は鱗状に重なっている。なお、後続シート２によって供給状態が乱されないようになっている。
【０００３】
近年、咥えローラ５の作用に加えて、フィーダボード６’上でシート２を吸引しながら供給するように構成した装置がある。この装置では、シート２をより確実に供給することが可能となる。
その構成の一例としては、図８に示すように、フィーダボード６’上を走行しているベルトの全周に貫通孔１４を設けてサクションベルト７とし、また、フィーダボード６’の必要個所にも貫通孔１０を設けるとともに、このフィーダボード６’の下部にサクションボックス８を設けたものがある。このサクションボツクス８は、負圧源１３に接続されて吸引できるようになっている。サクションベルト７上を走行しているシート２は、このサクションボックス８により吸引されながら、搬送される。
フィーディングローラ４は、駆動部（図示省略）により駆動されている。サクションベルト７は、このフィーディングローラ４（駆動ローラ）によって駆動され、２つのガイドローラ１６により走行ルートを案内している。こうして、サクションベルト７は、フィーダボード６’上を走行して、吸着したシート２を搬送する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、サクションベルト７は、フィーダボード６’下部のサクションボックス８の吸引により、シート２を吸着しており、このため、サクションベルト７自体も、フィーダボード６’に吸引されることになる。
したがって、走行中のサクションベルト７は、その吸引力によって固定しているフィーダボード６’に押し付けられてしまう。この押付け力と摩擦係数との関係で、サクションベルト７を駆動するのに必要な力が増大してしまう。また、サクションベルト７及びフィーダボード６’の摩耗が大きくなり、交換頻度が増大してしまうという問題があった。
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、駆動力が小さくて済み、サクションベルト及びフィーダボードの寿命を延ばすことができる枚葉機の給紙方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る枚葉機の給紙方法及びその装置は、かかる課題を解決するためになされたものであり、貫通孔を有するサクションベルトの下方に同期走行する吸引手段を設けた。
また、貫通孔を有するサクションベルトのローラ間におけるシート搬送面と反対側に、シート搬送面側を開口させたサクションチャンバを設けるとともに該サクションチャンバをサクションベルトと同期走行させて、サクションベルト上のシートをサクションチャンバに接続した吸引手段で吸引するようにした。
【０００６】
この吸引手段は、サクションベルト走行時に、吸引手段の一部又は全部が同期して同一方向に同速で移動可能なものであり、しかも、移動しながらサクションベルトの貫通孔を通じて、シート搬送面からその反対側の面へと吸引できるように構成したものである。
吸引手段における吸込口の形状は、サクションベルトに設けた貫通孔の大きさやその配列に対応したものが好ましい。また、吸引効率を向上させるために、複数の貫通孔、すなわちサクションベルトの長手方向もしくは幅方向又は両方向に並列する複数の貫通孔を一括して吸引可能な閉空間部又は略閉空間部（以下、閉空間部という。）を設け、この閉空間部とサクションベルトとにより、閉空間が形成されるようにするのが好適である。閉空間部が曲線移動する場合には、比較的小さな閉空間部を、サクションベルトの長手方向に沿って互いの間隔を詰めて複数設けることが好適である。
吸引手段のうち、サクションベルトのシート搬送面の反対側の面と実際に接触している部分を同期するように構成するのが好適である。吸引は、シートを実際に搬送しているサクションベルトの任意の区間のみに限定されるように構成するのが好適である。区間限定の制御は、吸引の開始及び終了のタイミングを、センサ等による電気式で検出してもよく、また、機械的に行っても良い。
【０００７】
より具体的には、枚葉印刷機の給紙装置で鱗状に重ねてシートを供給する搬送装置であって、吸引搬送用に設けるベルトに貫通孔を設けたサクションベルトと、上記サクションベルト走行部分を切り欠いたフィーダボードと、上記フィーダボードの切り欠き部を通路の一部としその部分において上記サクションベルトと接触し、複数個を無端状に構成し循環するようにしたサクションチャンバと、上記サクションチャンバをサクションホースで接続し、機械的に吸引をコントロールするロータリバルブと、上記ロータリバルブとサクションホースで接続する負圧源とを構成要素とする。
また、複数個を無端状に構成し循環するようにしたサクションチャンバを固設する機械幅方向に渡したチャンバキャリヤと、上記複数個のチャンバキャリヤを連結する機械幅方向両側に設ける無端状の連結駆動部材と、上記無端状の連結駆動部材を機械の両端側から支持し、上記チャンバキャリヤの経路を規制する無端状の連結駆動部材案内輪と、上記機械両側の無端状の連結駆動部材案内輪の駆動を機械本体又は電動機でするように構成することも好ましい。
また、複数個のサクションチャンバの走行領域を細分し、区分された各領域毎に負圧源との間に電磁弁を設け、吸引開始、吸引終了をコントロールする制御装置を設けることも好ましい。
本発明は、このようにシートを鱗状に重ねて供給する場合に好適である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る枚葉機の給紙方法及びその装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１乃至図６は、本発明の一実施形態を表しており、図７は、その変形例を表している。図１は、一実施形態に係る吸引式給紙装置の構成図、図２は、図１の矢印IIの矢視図、図３は、図１のIII 部の詳細図、図４は、図１の線IV−IVの断面図、図５は、図１の線V −V の断面図、図６は、図５の線VI−VIの断面図である。図７は、図１におけるロータリバルブの変形例を表した構成図であり、図６に対応した断面図である。
なお、各図において、従来のもの（図８参照）と同一の部位については、同一の符号を用いている。
【０００９】
給紙装置１は、図１に示すように、給紙部１Ａと搬送部１Ｂとを備えている。給紙部１Ａには、シート２を積重した給紙パイル９が載置されており、昇降機構、例えばパイル用リフタ（図示省略）により、給紙パイル９の最上部を一定の高さに保っている。給紙パイル９の最上部より、シート２を１枚ずつ吸着し、搬送部１Ｂに供給する。
咥えローラ５は、シート２の供給タイミングに合わせて上下動する。咥えローラ５が降下すると、駆動部（図示省略）により駆動されているフィーディングローラ３と当接する。給紙部１Ａから供給されたシート２は、咥えローラ５とフィーディングローラ３とに挟まれながら前進し、フィーダボード６上に供給される。フィーディングボード６上では、前後のシート２同士が部分的に重なっており、鱗状になっている。
【００１０】
フィーダボード６には、サクションベルト７用の切欠き部３７が設けられている。サクションベルト７は、無端状で、フィーダボード６の切欠き部３７から上方にわずかに突出するように配置している。また、フィーディングローラ４により駆動され、４つのガイドローラ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄにより、走行ルートを案内している。なお、フィーディングローラ４及びガイドローラ１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、サクションベルト７を側面視略矩形にする等のために、サクションベルト７のループ内に配置されており、ガイドローラ１６ｄは、サクションベルト７の張力を一定に保つ等のために、そのループ外に配置されている。サクションベルト７は、図２に示すように、幅一定で一対からなり、また、フィーダボード６の両端部近傍に、その長手方向がシート２の供給方向と一致するように設けられている。所定の間隔を持った２列となっている。その間隔は、供給するシートの寸法等に応じて決定する。
各サクションベルト７には、その全周に貫通孔１４が略均一に設けられている。なお、フィーダボード６の上面には、直線状のスペーサ３８が、６つ（６列）設けられており、その内の４列は、一対のサクションベルト７に挟まれるように、また、残りの２列は、サクションベルト７よりも外側にそれぞれ配置されている。
【００１１】
サクションベルト７のループ内には、図１に示すように、サクションチャンバキャリヤ１９が上方寄りに配置されている。このサクションチャンバキャリヤ１９は、図３及び図４に示すように、その両端部でそれぞれ無端状のキャリヤチェーン２０（無端連結駆動部材）と連結されている。
各キャリヤチェーン２０は、図４に示すように、それぞれ２個のキャリヤチェーン用スプロケット２５（連結駆動部材案内輪）に巻き掛けられている。このスプロケット２５は、機械本体又は駆動モータ等の駆動源によって駆動力を受ける駆動スプロケット２６とシャフト３９を介して同軸となるように取付けられる。シャフト３９は、その軸方向に設けた複数のベアリング４０により保持されている。スプロケット２５は、サクションチャンバキャリヤ１９の経路を規制する。こうして、駆動源の駆動力は、駆動スプロケット２６からスプロケット２５、そしてキャリヤチェーン２０へと順に伝達され、サクションチャンバキャリヤ１９を所定の速度で移動させる。
なお、キャリヤチェーン２０は、フィーダボード６側におけるサクションベルト７との間の空間が一定となるように、サクションベルト７と略平行に設置されている（図１及び図３参照）。
【００１２】
サクションチャンバキャリヤ１９には、サクションチャンバ１１が取付けられている。サクションチャンバ１１は、図３に示すように、サクションチャンバキャリア１９と、キャリヤチェーン２０と、スプロケット２５とにより、無端状に構成されており、循環する。
サクションチャンバ１１は、一方向に開口する開口部を有するボックス構造で、走行方向の前側と後側とが傾斜し（図１及び図３参照）、走行方向の右側と左側とは傾斜していない（図４参照）。すなわち、この開口部は、サクションチャンバキャリヤ１９から外方へ拡がっており、開口部の先端の開放口で、開口面積が最大となるようになっている。
開放口には、弾性体１２が取付けられている。この弾性体１２は、サクションチャンバキャリヤ１９が上側に位置するときに、サクションベルト７のフィーダボード６から上方へわずかに突出している部分の下面側と接触（当接）するものである。これにより、サクションチャンバ１１とサクションベルト７とで形成される閉空間の密閉性の向上に寄与する。すなわち、両者間の隙間を小さく、又はなくすことができる。なお、上記したように、サクションチャンバ１１及び弾性体１２は、フィーダボード６側（上側）におけるサクションベルト７とは接触するが、その反対側（下側）におけるサクションベルト７とは、接触しない（図１参照）。
【００１３】
サクションチャンバキャリヤ１９及びサクションチャンバ１１には、両者を貫通する吸引孔２８が設けられている。この貫通孔２８は、継手１７ｂ、サクションホース１８ａ、ロータリバルブ２１等を経由して、負圧源１３に通じる（図１参照）。こうして、サクションチャンバ１１で囲まれたサクションベルト７の貫通孔１４に対して負圧（吸引）を作用させることができる。
なお、サクションチャンバキャリヤ１９は、隣り合うサクションチャンバ１１が干渉し合わない程度に、その間隔を狭めて、キャリヤチェーン２０の長手方向に沿って複数配置されており、サクションベルト７の広い面積に対して負圧を作用させている。
また、本実施形態では、こうしたサクションベルト７を幅方向に２系列設けているが、これに限られず、給紙条件等に応じて複数系列を適宜設定することができ、必要な負圧を確保することができる。
【００１４】
サクションチャンバ１１は、駆動源によってサクションベルト７と同一方向及び同速（同じ速度）で移動するものであり、そのためのホルダとなっている。この移動に伴い、負圧源を作動させており、サクションベルト７の貫通孔１４から負圧を作用させて、吸引する。鱗状に重ねられたシート２は、吸引されながら、サクションベルト７により下流へと搬送される。なお、フィーダボード６の下流端には、回動自在なストッパ１５が複数設けられている（図１及び図２参照）。このように、サクションベルト７は、同じ速度で移動しながら吸引するサクションチャンバ１１によって、サクションホース１８、ロータリバルブ２１を経由して負圧源１３に接続しているので、フィーダボード６側におけるサクションベルト７とサクションチャンバ１１との相対速度はなくなり、両者における滑り摩擦を防止することができ、動力損失及びサクションベルト７の摩耗をなくすことができる。
【００１５】
次に、ロータリバルブ２１について説明する。ロータリバルブ２１は、負圧源１３に連結するポートをコントロールするものであり、概略的には、図５及び図６に示すように、固定側弁２２と、固定側弁２２の外周回りを円滑に回転する回転側シェル２３とで構成されている。
回転側シェル２３には、その外周に沿って、サクションチャンバ１１の数と同じ数の気孔２７を設けている（図６参照）。この気孔２７は、サクションチャンバ１１が２系列であることに対応して、２系列設けている（図５参照）。気孔２７には、それぞれ継手１７ａが取付けられており、また、サクションチャンバ１１の貫通孔２８には、それぞれ継手１７ｂが取付けられている。各継手１７ａと各継手１７ｂとは、それぞれ１本のサクションホース１８で接続されている。
ここで、回転シェル２３の両端には、駆動用スプロケット３２をそれぞれ設けており、この駆動用スプロケット３２は、サクションチャンバ１１のためのスプロケット２６（図４参照）と同一の駆動源で駆動し、サクションチャンバ１１の移動と同期させている。すなわち、回転側シェル２３は、サクションチャンバ１１が移動しているときには、それと同一方向に回転し、また、その回転速度は、サクションホース１８に負荷がかからないように、制御されている。
よって、サクションチャンバ１１が移動中でも、気孔２７から継手１７ａを経由し、サクションホース１８を経てサクションチャンバ１１内を吸引することができるので、サクションベルト７上のシート２を吸引しながら搬送することができる。
なお、本実施形態では、気孔２７を２系列設けており、サクションホース１８でそれぞれ直結しているが、これ以外の、例えば気孔２７を１系列にするとともに、２分岐させたサクションホース１８ａを用いて、１つの気孔２７と、サクションベルト７の幅方向に並ぶ２つのサクションチャンバ１１とをそれぞれ接続するように構成しても良い。
【００１６】
固定側弁２２には、弁口２９が設けられている。この弁口２９は、固定側弁２２の外周面に所定の長さで形成されたものであり、吸引孔２４、継手１７ｃ及びサクションホース１８ｂを経由して負圧源１３に接続している（図５参照）。サクションホース１８ｂは、その中間部において、真空度を調節する調節弁３０及び、負圧過度を避ける逃がし弁３１が設けられている。
固定弁側ではこのように構成しているので、サクションベルト７上のシート２を吸引して搬送すべき領域内にサクションチャンバ１１が来たときに、回転側シェル２３の気孔２７が負圧源１３に通じるようになる。
【００１７】
上記説明したように、サクションベルト７でシート２を吸引しながら搬送するときに、サクションベルト７とともに移動するサクションチャンバ１１（吸引ロ）を設けているので、サクションベルト７がサクションチャンバ１１と滑り摩擦することなく、動力損失及びベルト摩耗をなくすことができる。
さらに、負圧源１３側の固定体と、サクションベルト７側の移動体の接点は、ロータリバルブ２１にある。すなわち、固定側弁２２と回転側シェル２３との間（境界）に、固定体と移動体との接点がある。この接点は、相対移動可能な最小限の隙間でシールしているので、摩擦もなく、しかも、このレベルの真空度を十分保つことが可能である。
固定側弁２２と回転側シェル２３とは同軸上に組み立てられており、また、転がり軸受３３で固定側弁２２の軸上に回転側シェル２３を支持しているので（図５参照）、最小隙間の維持が可能であり、かつ摩擦力がほとんどない状態に保つことができる。したがって、固定側も回転側も摩耗することはなく、動力の損失も最小限に抑えることができる。
よって、摩耗した際の交換部品の費用、その交換作業時間及び交換作業費用、交換部品の保管スペース及び維持管理費を削減することができる。また、摩擦抵抗が極減するので、消費エネルギーが減少し、費用の削減と消費資源の減少に寄与することができる等の効果を奏する。
【００１８】
次に、ロータリバルブの変形例として、ロータリバルブ２１の代わりに、例えばロータリバルブ３４を用いた場合について説明する。
ロータリバルブ３４は、弁口２９に替えて、４つの区分に細分した弁口２９ａにしている。これに伴い、吸引口２４ａを各弁口２９ａにそれぞれ接続させている。吸引口２４ａは、サクションホース１８ｂが連結されている。このように、弁口２９ａ及び吸引口２４ａの基本的構造は、弁口２９及び吸引２４と同様である。なお、各弁口２９ａには、少なくとも１つ以上の気孔２７が形成されている。
サクションホース１８ｂにおける吸引口２４ａと調節弁３０との間には、電磁弁３５がそれぞれ設けられている。すなわち、細分化したそれぞれの区分のサクション系には、電磁弁３５を設けている。この電磁弁３５の開閉タイミングは、外部からの速度信号Ｓに基づいて、タイミング制御装置３６により制御される。タイミング制御装置３６は、電磁弁３５の開閉により吸引の開始及び終了をコントロールする。この制御の内容は、より具体的には、シート２が載っているサクションチャンバ１１のみ吸引するものである。
このような構成により、上記の作用効果に加え、さらに次の作用効果を得ることができる。すなわち、サクションチャンバ１１の吸引走行領域を細かく区分するとともに、サクションチャンバ１１の吸引開始及び吸引終了タイミングを調節できるようにしているので、ロータリバルブ２１の場合に比べて、シート２がない状態で吸引するいわゆる空吸いの状態がなくなり、この空吸い状態による吸着力の低下を防止することができる。また、空吸い状態がなくなるので、負圧源１３の容量を小さくすることができ、装置の小型化軽量化が可能となる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、貫通孔を有するサクションベルトのシート搬送面と反対側で、吸引手段を同期走行させながら、上記サクションベルトでシートを吸引搬送するので、走行時におけるサクションベルトと吸引手段との滑り摩擦を防止することができ、動力損失やサクションベルトの摩耗をなくすことができる。
【００２０】
また、貫通孔を有するサクションベルトのシート搬送面と反対側に、同期走行する吸引手段を設けたので、走行時におけるサクションベルトと吸引手段との滑り摩擦を防止することができ、動力損失やサクションベルトの摩耗をなくすことができる。
【００２１】
また、シート吸引搬送用のベルトに貫通孔を設けたサクションベルトと、該サクションベルトの走行部分を切り欠いたフィーダボードと、該フィーダボードの切欠き部を通路の一部とし、その部分において上記サクションベルトと接触し、複数個を無端状に構成し循環するようにしたサクションチャンバと、該サクションチャンバを第１のサクションホースで接続し、該第１のサクションホースを通じてする吸引を機械的にコントロールするロータリバルブと、第２のサクションホースで該ロータリバルブと接続した負圧源とを備えたので、上記効果が簡易な構成で達成することができる。また、吸引を機械的にコントロールするので、効率良く吸引することができる。
【００２２】
また、機械幅方向に渡したチャンバキャリヤと、上記機械幅方向の両側に設けた、上記チャンバキャリヤを連結する無端状の連結駆動部材と、該連結駆動部材を機械の両端側から支持し、上記チャンバキャリヤの経路を規制する連結駆動部材案内輪とにより、上記複数個のサクションチャンバを無端状に構成し循環するようにしたので、複数個のサクションチャンバを無端状にする構成を簡易なものにすることができ、装置を簡易化、小型化することができる。
【００２３】
また、上記複数個のサクションチャンバの走行領域を細分し、区分された各領域毎に負圧源との間に電磁弁を設け、該電磁弁の開閉により吸引の開始及び終了をコントロールする制御装置を設けたので、空吸い状態による吸着力の低下を防止することができ、また、負圧源の容量を小さくすることができ、装置の小型化軽量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る吸引式給紙装置の構成図である。
【図２】図１の矢印IIの矢視図である。
【図３】図１のIII 部の詳細図である。
【図４】図１の線IV−IVの断面図である。
【図５】図１の線V −V の断面図である。
【図６】図５の線VI−VIの断面図である。
【図７】図１におけるロータリバルブの変形例を示した構成図であり、図６に対応した断面図である。
【図８】従来の枚葉機の吸引式給紙装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 給紙装置
１Ａ 給紙部
１Ｂ 搬送部
２ シート
３、４ フィーディングローラ
５ 咥えローラ
６ フィーダボード
７ サクションベルト
９ 給紙パイル
１０、１４ 貫通孔
１１ サクションチャンバ
１２ 弾性体
１３ 負圧源
１５ ストッパ
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ ガイドローラ
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ 継手
１８ａ、１８ｂ サクションホース
１９ サクションチャンバキャリヤ
２０ キャリヤチェーン（無端連結駆動部材）
２１ ロータリバルブ
２２ 固定側弁
２３ 回転側シェル
２４ 吸引孔
２４ａ 吸引孔
２５ スプロケット（連結駆動部材案内輪）
２６ スプロケット
２７ 気孔
２８ 吸引孔
２９、２９ａ 弁口
３０ 調節弁
３１ 逃がし弁
３２ 駆動用スプロケット
３３ 転がり軸受
３４ ロータリバルブ
３５ 電磁弁
３６ タイミング制御装置
３７ 切欠き部
３８ スペーサ
３９ シャフト
４０ ベアリング
Ｓ 速度信号

Claims (4)

1. 貫通孔を有するサクションベルトのローラ間におけるシート搬送面と反対側に、シート搬送面側を開口させたサクションチャンバを設けるとともに該サクションチャンバをサクションベルトと同期走行させて、サクションベルト上のシートをサクションチャンバに接続した吸引手段で吸引するようにしたことを特徴とする枚葉機の給紙装置。
2. シート吸引搬送用のベルトに貫通孔を設けたサクションベルトと、該サクションベルトの走行部分を切り欠いたフィーダボードと、該フィーダボードの切欠き部を通路の一部とし、その部分において上記サクションベルトと接触し、複数個を無端状に構成し循環するようにしたサクションチャンバと、該サクションチャンバを第１のサクションホースで接続し、該第１のサクションホースを通じてする吸引を機械的にコントロールするロータリバルブと、第２のサクションホースで該ロータリバルブと接続した負圧源とを備えたことを特徴とする枚葉機の給紙装置。
3. 機械幅方向に渡したチャンバキャリヤと、上記機械幅方向の両側に設けた、上記チャンバキャリヤを連結する無端状の連結駆動部材と、該連結駆動部材を機械の両端側から支持し、上記チャンバキャリヤの経路を規制する連結駆動部材案内輪とにより、上記複数個のサクションチャンバを無端状に構成し循環するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の枚葉機の給紙装置。
4. 上記複数個のサクションチャンバの走行領域を細分し、区分された各領域毎に負圧源との間に電磁弁を設け、該電磁弁の開閉により吸引の開始及び終了をコントロールする制御装置を設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の枚葉機の給紙装置。

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