JP4041469B2 - 特に印刷機において実質的にシート状のエレメントを搬送する方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、実質的にシート状のエレメントを搬送する方法、特に印刷機、有利には電子写真式印刷機において被印刷物シートを搬送する方法であって、回転式の少なくとも１つの搬送機構によって把持位置においてシート状エレメントを前縁領域で把持し、引き渡し位置まで連行して該引き渡し位置で引き渡し、連行中にシート状エレメントを回転半径または曲率半径に関して湾曲する方法に関する。

また本発明は、有利には前記搬送方法を実施するための、実質的にシート状のエレメントを搬送する装置、特に印刷機、有利には電子写真式印刷機において被印刷物シートを搬送する装置であって、当該搬送装置が、シート状エレメントを把持位置から引き渡し位置まで搬送して該引き渡し位置で引き渡す回転式の少なくとも１つの搬送機構を備えており、該搬送機構が、シート状エレメントを把持して連行するために、シート状エレメントの前縁領域を挿入するかもしくは押し込むためのくわえ口状の少なくとも１つの収容部を備えており、該搬送機構が、連行中に回転半径または曲率半径に関してシート状エレメントを湾曲するための、少なくとも断片的に設けられた少なくとも１つの曲げコアを備えている形式のものに関する。

このような形式の装置は、たとえば米国特許第５２６１６５５号明細書から公知である。ここに記載の装置は、特にくわえ口状の２つの収容部つまりスリットを有する回転式の搬送機構を備えており、これらの収容部に、把持位置の領域における送り込みローラによってシートの前縁が導入される。さらに把持位置の領域に個別的な波形形成ローラが配置されており、波形形成ローラは、シート、特にその終端部を横向きで波形形成して擦過させ、これによって終端部領域まで、制御されたシートの搬送運動が保証される。この場合波形形成ローラは把持位置の領域で次のように配置されていて、つまり波形形成ローラが、前掲明細書に記載されているように、搬送機構の半径が変化する場合でも、送り込みローラによる送り込みを妨害しないように配置されている。このために波形形成ローラは、搬送機構の回転軸線に対して、搬送機構の最小半径よりも大きく、かつ最大半径よりも小さな半径方向間隔を有している。

印刷機、特に電子写真式の印刷機は、できるだけ種々異なる被印刷物、特に様々なシート長さおよび様々な重量を有する紙を印刷できるようにするのが望ましい。特に重い紙を用いようとする場合、紙の強度に基づいて、存在する紙の破損を回避するために、場合によっては紙を大きな曲率半径にわたって曲げる必要がある。また重い紙は、大きな半径でも曲げるのは困難である。比較的大きな半径によって、湾曲周もしくは湾曲経路も自動的に大きくなり、つまり把持位置と引き渡し位置との間の距離も大きくなる。特に短くて重い紙は処理しにくい。たとえば１平方メートルあたり３００グラムの紙重量では、９０ｍｍの最小曲率半径を設ける必要がある。したがって必然的に少なくともＤＩＮのＡ４シート長さと同じ湾曲長さが生じる。横サイズまたは比較的小さなサイズでは、搬送経路の幅領域にわたって、その剛性に基づいて湾曲部分で持ち上げられ、これによって搬送が全体的に損なわれるかまたは危険にさらされる。この問題を解決するためには、前掲米国特許明細書で提案されたような、把持ローラの領域におけるシートの挿入を波形形成ローラによって助成するだけでは十分ではない。
米国特許第５２６１６５５号明細書

したがって本発明の課題は、冒頭で述べたような形式の、シート状エレメントを搬送する方法および装置を改良して、種々異なるシートもしくはシート状エレメントに適合させることである。

この課題を解決するための本発明の方法によれば、少なくとも遠心方向でブロックする少なくとも１つの案内エレメントによって、シート状エレメントを、把持位置と引き渡し位置との間で、曲率半径を維持するために強制案内する。つまりシート状エレメントを中間案内エレメントによって案内する。この場合有利にはシート状エレメントの湾曲経路に関して測定される、案内エレメントと引き渡し位置との間の間隔が、シート状エレメントの長さに関して可変に調節可能であり、有利には、シート状エレメントの湾曲経路に関して測定される、案内エレメントと引き渡し位置との間の間隔を変化させることによって、シート状エレメントの長さを考慮することができる。

またこの課題を解決するための本発明の装置によれば、曲率半径を強制的に維持するために、把持位置と引き渡し位置との間に、少なくとも遠心方向でブロックする少なくとも１つの案内エレメントが設けられている。

有利には搬送機構が、実質的に円形の周を有する本体を備えている。本体はたとえばＳ字状または別の形式でスポーク状に形成することもでき、断片的に円弧で終了する。くわえ口状の収容部は、実質的にスリット状もしくはギャップ状に形成するか、またはたとえば棚状に形成することもできる。有利にはくわえ口状の複数の収容部が均等に分配されていて、有利には２つまたは４つの収容部が設けられている。

有利には中間案内エレメントがローラエレメントを備えており、ローラエレメントにローラ案内路が対応配置されている。これによって有利には、シート状エレメントに強制的に必要な曲率が与えられ、シート状エレメントを横方向で丸み付けするかまたはシート状エレメントに波形形状を付与することはない。

ローラ案内路は、搬送機構自体の本体の表面であってよく、または搬送機構と共軸的に回転可能な、有利にはシート状エレメントのための追加的な支持部および載設部を備えた別の本体の表面であってよい。この追加的な本体が、搬送機構の本体よりも幾分大きくなっていて、かつ有利にはローラ案内路の半径が、くわえ口状の収容部の半径方向外側の内面の半径間隔よりも幾分か小さくなっていると、一方ではシート状エレメントの前縁が収容部底まで過度に大きく侵入し、そこで損傷されることが防止され、また他方ではシート状エレメントが中間案内エレメントによって過度に大きくたわまされることが防止される。

本発明の有利な実施形態によれば、案内エレメントの間隔変化が、実質的に鉛直に延びるてこ腕と、該てこ腕に枢着式に結合された、実質的に水平に延びるてこ腕とによって実現される。特に案内エレメントの調節は運転中でも可能である。有利には案内エレメントはモータ式に調節可能である。有利には、場合によって生じる搬送機構の有効直径のばらつきを保証するために、案内エレメントの持ち上げによって半径方向の柔軟性が得られる。

搬送機構に対して定置の、収容部に押し込まれるシート状エレメント前縁のためのストッパが、引き渡し位置に配置されていることによって、引き渡し位置で収容部からシート状エレメントを簡単かつ自動的に取り出すことができる。

本発明の搬送装置の別の実施形態によれば、引き渡し位置の領域で、搬送機構に対する、積み重ねたシート状エレメントから成るスタックの保護カバーが設けられている。これによって特に搬送機構は連続的に回転することができ、積み重ねられたスタックを破損することはない。

互いに共軸的で相互間隔を有する有利には複数の搬送機構が設けられており、有利には２つの搬送機構が、回転軸線に対して垂直の鏡面に関して鏡像的に配置されていることによって、シート状エレメントの、横幅に関して特に良好に制御される操作が得られる。

次に本発明の実施の形態を図示の実施例を用いて詳しく説明する。

図１には、本発明の搬送装置を斜め上からみた斜視図で示した。

本発明の搬送装置は、シートを搬送するため、つまりシートを把持して変向して、スタックトレー７上に位置するシートから成るスタック（パイル）６にシートを排出して積み重ねるための、変向円板１として形成された２つの搬送機構を示した。

搬送装置の機能原理について先ず図３に基づいて簡単に説明する。図３には変向円板１とその周辺部を側面からみて示した。ここでは搬送装置は、図１のＩＩＩで示した一点鎖線に沿った断面図で示した。

搬送しようとするシートは、有利には印刷機の印刷領域から紙搬送路案内金属薄板１３によって連続的に変向円板１に供給される。変向しようとする各シートは前縁で、搬送ローラ対１０によって、スリット２０として形成された、変向円板１のくわえ口状の収容部に深く押し込められる。スリット２０の外側壁部は案内金属薄板３によって形成され、この案内金属薄板３は折り曲げて変向円板１に固定されている。変向円板１が軸を中心に回転する間、把持されたシートは前縁でスリット２０に十分な強さで緊締される。変向円板１が半回転、つまり１８０°反転すると、シートは前縁で、スタック縁部５に到達してこれに当接し、これによって継続回転する変向円板１のスリット２０から解放されて、スタック６に落下し、その落下位置で積み重ねられる。変向円板１は適当に中断されたスタック縁部５を越えて回転する。スタック６の最上位に積み重ねられたシートを回転する変向円板１で破損しないようにするために、変向円板１の作業範囲は、スタック縁部５に固定された保護カバーとしての保護金属薄板または案内金属薄板４によって保護されている。変向円板１は、有利にはタイミング制御されずに連続的に回転し、しかも必要でない場合は等速回転する。変向円板１は、たとえばシートの受け取りおよび積み重ねに際して、シートの実際の搬送速度よりも遅く回転させることもできる。変向円板１は直径方向で互いに反対側に位置する２つのスリット２０を備えていて、かつ軸に関して点対称に形成されているので、スタック縁部５の領域で搬送されたシートの引き渡しが行われるのと同時に、上側では搬送ローラ１０の領域で後続のシートの受け取りが行われる。

比較的短いシートおよび／または比較的重いシート、特に枚葉紙を確実に制御して搬送するために、搬送装置は、変向円板１以外に、変向円板に対して共軸的に配置され、かつ変向円板と共に回転する案内円板２を備えており、この案内円板２に沿って、実質的に搬送装置の静的な支持構造体またはそれに類するものに配置された押圧ローラ１１が転動し、この押圧ローラ１１は搬送ローラ１０とスタック縁部５との間の（中間）案内エレメントとして、スリット２０に把持されたシートを案内し、かつ変向円板１もしくは案内円板２の曲率に沿ってシートを強制案内する。原則としてそのような押圧ローラ１１は変向円板１自体に沿って転動させることもできるが、追加的な案内ローラ２によって、中間位置で可変の押圧ローラ１１にとってより大きなスペースが得られる。これらの案内円板２はシートの追加的な接触を生じさせる。ここでは変向円板１も案内円板２も完全な円板として形成する必要はない。図３から判るように、案内円板２はスリット２０の内面よりも幾分大きな半径を有しているが、案内金属薄板３によって形成される外面よりも幾分小さな半径を有している。これによってスリット２０に対するシートの押し込みおよび抜き出しが妨げられず、しかもスリットに対するシートの過度に深い侵入が回避され、かつ確実な保持が得られる。

押圧ローラ１１の調節、より厳密にいえば複数の押圧ローラ１１の調節と、搬送装置の残りの機能について再び図１に関して説明する。

先ず図１から判るように、搬送装置が実質的に鏡面対称的に形成されている場合、変向円板１、案内円板２、押圧ローラ１１ならびに搬送装置の別の構成部材は対を成して設けられている。

さらに図１から、スタック６を保護するための案内金属薄板４の配置構造が看取できる。

また押圧ローラ１１の枢着式に調節可能な配置構造も図１から看取できる。押圧ローラ１１の位置は案内円板２の周に沿って可変である。処理しようとするシート状エレメントのサイズに応じて、押圧ローラ対１１は大小の間隔でスタック縁部５に向かって降下し、それも有利には、曲げられたシートに沿った、押圧ローラ１１とスタック縁部５との間の間隔がシート状エレメントの長さより僅かに小さくなるように降下する。シート状エレメントの前縁がスタック縁部に当接する際に、シート状エレメントの後端が、共軸的に回転する案内円板２および変向円板１によって押圧ローラ１１の押圧範囲から離間搬送され、これによってスタック６に積み重ねるために解放される。シート状エレメントは、確実にスタック縁部５に接近案内され、シート状エレメント全体が押圧ローラ作用から離間するまで、過度に強く丸められることはない。

押圧ローラ対１１は回動旋回可能に配置されている。これによって押圧ローラは搬送運転中に案内円板２から持ち上げ可能である。このために水平方向で延びるてこ腕９が設けられており、てこ腕９は押圧ローラ１１のための軸に係合して、かつ駆動装置１５によって歯付ベルト伝動装置１４を介して駆動される。案内円板の周に沿って押圧ローラ１１を調節するために、追加的に垂直方向で延びるてこ腕８が設けられており、てこ腕８は水平のてこ腕９と枢着式に結合されていて、かつ駆動装置１２によって駆動される。駆動装置１５は、有利には垂直のてこ腕に支承されており、これによって駆動装置１２による調節運動に際して押圧ローラ１１の持ち上げ運動が導入されないように保証されている。押圧ローラ１１の持ち上げ運動は、スリット２０の経過および形状に基づいて生じ得る変向円板１の有効外径の変化によってシート状エレメントが負荷されないようにするために必要である。垂直のレバーアーム８の旋回軸は、変向円板１および案内円板２の軸に対して共軸的になっている。

積み重ねプロセス自体に起因して、シート状エレメントのサイズ交換に際して比較的大きなサイズから比較的小さなサイズに移行が行われるので、このような経過で押圧ローラ１１は場合によってはスタック縁部５に向かって順次より大きく降下される。したがって比較的小さなサイズから比較的大きなサイズに向かう逆向きの経過に対する適合は必ずしも行う必要はない。

図２には、図１の搬送装置を斜め下からみて示した。同じ構成部材には、図１および図３と同じ符号を用いた。

図２から、特に変向円板１および案内円板２のための駆動装置１６，１７と、ベルト伝動装置１８，１９とを看取することができる。

本発明の搬送装置を斜め上からみて示す斜視図である。

図１の搬送装置を斜め下からみて示す斜視図である。

図１においてＩＩＩで示した一点鎖線に沿った、図１の搬送装置の搬送機構の周辺部を示す側面図である。

符号の説明

１ 変向円板、 ２ 案内円板、 ３ 案内金属薄板、 ４ 保護金属薄板または案内金属薄板、 ５ スタック縁部、 ６ スタック、 ７ スタックトレー、 ８，９ てこ腕、 １０ 搬送ローラ、 １１ 押圧ローラ、 １２ 駆動装置、 １３ 紙搬送路案内金属薄板、１４ 歯付ベルト伝動装置、 １５ 駆動装置、 １６，１７ 駆動装置、 １８，１９ ベルト伝動装置、 ２０ スリット

Claims (14)

1. 実質的にシート状のエレメントを搬送する方法、たとえば印刷機において被印刷物シートを搬送する方法であって、
   回転式の少なくとも１つの搬送機構によって把持位置においてシート状エレメントを前縁領域で把持し、引き渡し位置まで連行して該引き渡し位置で引き渡し、連行中にシート状エレメントを回転半径または曲率半径に関して湾曲する方法において、
   少なくとも遠心方向でブロックする少なくとも１つの案内エレメントによって、シート状エレメントを、把持位置と引き渡し位置との間で、曲率半径を維持するために強制案内し、
   曲げられたシートに沿った案内エレメントと引き渡し位置との間の間隔を、シート状エレメントの長さより僅かに小さくなるように変化させることを特徴とする、シート状エレメントを搬送する方法。
2. 実質的にシート状のエレメントを搬送する装置、たとえば印刷機において被印刷物シートを搬送する装置であって、
   当該搬送装置が、シート状エレメントを把持位置から引き渡し位置まで搬送して該引き渡し位置で引き渡す回転式の少なくとも１つの搬送機構を備えており、該搬送機構が、シート状エレメントを把持して連行するために、シート状エレメントの前縁領域を挿入するかもしくは押し込むためのくわえ口状の少なくとも１つの収容部を備えており、該搬送機構が、連行中に回転半径または曲率半径に関してシート状エレメントを湾曲するための、少なくとも断片的に設けられた少なくとも１つの曲げコアを備えている形式のものにおいて、
   曲率半径を強制的に維持するために、把持位置と引き渡し位置との間に、少なくとも遠心方向でブロックする少なくとも１つの案内エレメントが設けられており、
   曲げられたシートに沿った案内エレメントと引き渡し位置との間の間隔が、シート状エレメントの長さよりも僅かに小さくなるように調節可能であることを特徴とする、シート状エレメントを搬送する装置。
3. 搬送機構が、実質的に円形の周を有する本体を備えている、請求項２記載の装置。
4. くわえ口状の収容部が、実質的にスリットまたはギャップとして形成されている、請求項２または３記載の装置。
5. くわえ口状の複数の収容部が、３６０°の角度にわたって均等に分配されている、請求項２から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 案内エレメントが、ローラエレメントを備えており、該ローラエレメントのために、ローラガイドとして実質的に円形のローラ案内路が設けられており、該ローラ案内路が、搬送機構の本体の円形の周自体に配置されているか、または該搬送機構本体に対して共軸的に変位してかつ該搬送機構本体と共に回転可能に配置されている、請求項２から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 搬送機構本体に対して共軸的に変位されたローラ案内路が、搬送機構本体よりも幾分大きな半径を有している、請求項６記載の装置。
8. ローラ案内路の半径が、くわえ口状の収容部の半径方向外側の内面の半径間隔よりも幾分小さくなっている、請求項７記載の装置。
9. 案内エレメントの間隔変化が、実質的に鉛直に延びるてこ腕と、該てこ腕に枢着式に結合された、実質的に水平に延びるてこ腕とによって実現される、請求項２から８までのいずれか１項記載の装置。
10. 案内エレメントが、モータ式に調節可能である、請求項２から９までのいずれか１項記載の装置。
11. 引き渡し位置の領域で、搬送機構に対して定置の、収容部に押し込まれるシート状エレメント前縁のためのストッパが配置されている、請求項２から１０までのいずれか１項記載の装置。
12. 引き渡し位置の領域で、搬送機構に対する、積み重ねたシート状エレメントから成るスタックの保護カバーが設けられている、請求項２から１１までのいずれか１項記載の装置。
13. 互いに共軸的で相互間隔を有する複数の搬送機構が設けられている、請求項２から１２までのいずれか１項記載の装置。
14. ２つの搬送機構が、回転軸線に対して垂直の鏡面に関して鏡像的に配置されている、請求項１３記載の装置。

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