JP5004714B2 - 印刷機の給紙装置 - Google Patents

Description

本発明は、紙積台上に積載されたシート状物のうち、最上位のシート状物から１枚ずつ吸着して給紙する印刷機の給紙装置に関するものである。

従来の印刷機の給紙装置としては、昇降自在に支持され紙積台上に積載されたシート状物のうち最上位のシート状物から１枚ずつ吸着する第１吸口部材と、この第１吸口部材から受け渡されたシート状物を吸着し搬送する第２吸口部材とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。このうち第１吸口部材は、円筒状に形成されたガイドノズルと、このガイドノズルの外周部に昇降自在に嵌合され下端面に吸着孔が設けられた吸口と、この吸口とガイドノズルとの間に弾装されガイドノズルに対して吸口を下方に付勢する吸口ばねとによって構成されている。このような構成において、下降させた第１吸口部材をシート状物に近接させガイドノズル内のエアを吸引することにより、吸口の吸着孔にシート状物が吸着されシート状物で吸着孔が閉塞されると、吸口内が負圧状態となるので吸口が吸口ばねの弾発力に抗して上昇する。そして、シート状物が第２吸口部材によって吸着されると、シート状物の第２吸口部材への受け渡しが行われ、そしてガイドノズル内のエアの吸引が解除されて第２吸口部材によってシート状物を搬送するようにしている。
実公平３−２４５１１号公報（明細書の第２頁左欄第２８行〜左欄第１２行、第５図および第６図）

上述した従来の印刷機の給紙装置においては、第２吸口部材によってシート状物が吸着されて搬送されるときに、第１吸口部材のガイドノズル内のエアの吸引が解除されるため、吸口が吸口ばねの弾発力によって下降する状態になる。この時点では、第２吸口部材によるシート状物の搬送が完了していないために、第１吸口部材の吸口の下方にシート状物が存在している。このため、下降する第１吸口部材の吸口がシート状物に接触するおそれがあり、シート状物に擦り傷を付けたり、吸着されているシート状物を第２吸口部材から引き剥がしてしまうという問題があった。また、シート状物が第１吸口部材の吸口によって押し下げられると、吹足から吐出されたエアがこのシート状物によって送風を阻害されることがある。このため、吹足から吐出されるエアが１枚目のシート状物とその下のシート状物との間に供給されなくなり、シート状物を確実に１枚ずつ給紙することができないという問題もあった。

本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、シート状物に擦り傷を付けることなく、シート状物を１枚づつ確実に給紙することができる印刷機の給紙装置を提供するところにある。

この目的を達成するために、本発明は、昇降自在に支持され、積載されたシート状物のうち最上位のシート状物から１枚ずつ吸着する第１吸口部材と、この第１吸口部材から受け渡されたシート状物を吸着し搬送する第２吸口部材とを備えた印刷機の給紙装置において、前記第１吸口部材は、筒状に形成されたガイドノズルと、このガイドノズルの外周部に昇降自在に支持され底部にシート状物を吸着する吸着孔を有する有底筒状に形成された吸口と、この吸口を前記ガイドノズルに対して下方に付勢するばねとによって構成され、前記ガイドノズルにシート状物吸引用エア通路および吸口吸引用エア通路を設け、前記吸口にこの吸口が上昇限に位置付けられることにより吸口吸引用エア通路を閉塞する閉塞部を設け、前記吸口が前記上昇限に位置付けられていないときには前記シート状物吸引用エア通路および前記吸口吸引用エア通路からの吸引により前記シート状物を保持し、前記吸口が前記上昇限に位置付けられているときには前記吸口吸引用エア通路からの吸引により前記吸口を保持するものである。

また、本発明は、前記発明において、前記ガイドノズルの中央部に前記シート状物吸引用エア通路を設け、このシート状物吸引用エア通路の周りに前記吸口吸引用エア通路を設け、この吸口吸引用エア通路内に前記吸口ばねを装填したものである。

また、本発明は、前記発明において、前記第２吸口部材によってシート状物を保持しているとき、前記シート状物吸引用エア通路内へのエアの吸引が解除され、前記吸口吸引用エア通路内へエアを吸引している。

また、本発明は、前記発明において、前記第２吸口部材によって搬送されるシート状物が前記第１吸口部材の下方にないとき、前記吸口吸引用エア通路内へのエアの吸引が解除される。

本発明によれば、前記吸口が前記上昇限に位置付けられていないときには前記シート状物吸引用エア通路および前記吸口吸引用エア通路からの吸引により前記シート状物を保持するようにしたことにより、吸口の内部でシート状物吸引用エア通路からだけでなく前記吸口吸引用エア通路からも負圧が作用することになるため、シート状物によって吸着孔が閉塞された当該吸口の内部を早急かつ確実に減圧し、当該シート状物を確実に吸着することができ、さらに、吸口が前記上昇限に位置付けられているときには前記吸口吸引用エア通路からの吸引により吸口を保持するようにしたことにより、第１吸口部材の吸口を下降させる以前に第２吸口部材によってシート状物を搬送することができるから、第１吸口部材の吸口によってシート状物に擦り傷を付けたり、第２吸口部材からシート状物が引き剥がされるというようなこともない。

また、前記発明のうちの一つの発明によれば、ガイドノズルの中央部にシート状物吸引用エア通路を設け、このシート状物吸引用エア通路の周りに吸口吸引用エア通路を設け、この吸口吸引用エア通路内に付勢部材を装填したことにより、ガイドノズルの構造を簡素化することができ、かつ小型化することができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明に係る印刷機の給紙装置の側面図、図２は同じく正面図、図３は同じく第１吸口部材の断面図で、同図（Ａ）はシート状物を吸着していない状態を示し、同図（Ｂ）はシート状物を吸着し持ち上げている状態を示し、図４は同じく第１吸口部材の要部を拡大して示す断面図、図５は同じく第１吸口部材および第２吸口部材へエアを吸引／供給するタイミングを示すタイムチャートである。

図１に全体を符号１で示す印刷機の給紙装置は、紙積台上に積載された紙２のうちの最上位の紙から１枚ずつ吸着する第１吸口部材３（以下、１吸３と略称する）と、この１吸３から受け渡された紙２を吸着し搬送する第２吸口部材４（以下、２吸４と略称する）と、１吸３に吸着された１枚目の紙とその下の紙との間に進出して下の紙を押さえたのちエアを供給することで１枚目の紙とその下の紙との間を分離する吹足５と、積載されているシート状物としての紙２の分離をよくするためにエアを吹くエア吹き６とを備えている。

上記した１吸３は、図３に示すように略円筒状に形成されたガイドノズル１０と、このガイドノズル１０の外周部に嵌合されて昇降自在に支持され有底円筒状に形成された吸口１１と、この吸口１１をガイドノズル１０に対して下方に付勢する圧縮コイルばね１２とによって構成されている。ガイドノズル１０の下端１０ａは、図４に示すように先端が先細りの円錐台状に形成されている。

また、ガイドノズル１０の中心部には、図３に示すように上下方向に貫通するシート状物吸引用エア通路１４が設けられており、このシート状物吸引用エア通路１４は吸口１１の後述する吸着孔１８ａと連通している。７は一対のガイドノズル１０の上部を貫通しガイドノズル１０が軸着されたエアパイプであって、シート状物吸引用エア通路１４の上端部が連通されている。このエアパイプ７には、図２に示すようにホース１５が接続されており、このホース１５はロータリバルブを介して吸気ポンプおよび排気ポンプ（いずれも図示せず）に接続されている。

また、このガイドノズル１０のシート状物吸引用エア通路１４の周りには、図３に示すように円筒状の空間によって形成され、内部に前記圧縮コイルばね１２が装填された吸口吸引用エア通路１６が設けられている。この吸口吸引用エア通路１６は下端に排気口１６ａが開口された非貫通孔状に形成されており、排気口１６ａは吸口１１の内部に臨んでおり、この吸口吸引用エア通路１６は吸着孔１８ａと連通している。吸口吸引用エア通路１６の上端部はガイドノズル１０を貫通するエアパイプ８に連通され、このエアパイプ８には、図２に示すようにホース１７が接続されており、このホース１７はロータリバルブを介して吸気ポンプ（いずれも図示せず）に接続されている。

吸口１１の底部１８には、図３（Ａ）に示すように複数の吸着孔１８ａが設けられている。これら吸着孔１８ａの上端内周縁は、図４に示すようにすり鉢状に形成されており、上記したガイドノズル１０の下端１０ａに対接することにより、吸口吸引用エア通路１６の排気口１６ａを閉塞し、離間することにより開放する閉塞部として機能する弁座部１９を形成している。すなわち、この弁座部１９に対してガイドノズル１０の下端１０ａが弁体を構成することになる。

後述するようにガイドノズル１０のシート状物吸引用エア通路１４および吸口吸引用エア通路１６内に吸引エアが供給され、吸口１１が上昇して上昇限に位置付けられることにより、弁座部１９によって吸口吸引用エア通路１６の排気口１６ａが閉塞される。弁座部１９の上端縁には、リング状に形成されたばね受け１９ａが凹設されており、ガイドノズル１０の吸口吸引用エア通路１６内に装填された上記した圧縮コイルばね１２は、このばね受け１９ａと吸口吸引用エア通路１６の上端部との間に弾装されている。圧縮コイルばね１２が装填された吸口吸引用エア通路１６と圧縮コイルばね１２との間には、エアパイプ８から供給される吸引エアの流れを阻害しないような隙間が設けられている。

このように、ガイドノズル１０の中心部にシート状物吸引用エア通路１４を設け、このシート状物吸引用エア通路１４の周りに吸口吸引用エア通路１６を設け、この吸口吸引用エア通路１６内に圧縮コイルばね１２を装填したことにより、ガイドノズル１０の構造を簡素化することができ、かつ小型化することができる。

図２において、２０は紙積台上に積載された紙２の上方に設けられたサッカーフレームであって、給紙フレームの上端部から後方へ向かって突設されている。このサッカーフレーム２０に軸支されたカム軸２１には、１吸３，３用のカム２２と２吸４，４用のカム２３とが軸着されている。サッカーフレーム２０の下端部には、上記した左右一対の１吸３，３のガイドノズル１０が図示を省略した調整装置を介して傾斜角度を調整自在に枢着されている。

また、サッカーフレーム２０にはアーム軸２４が軸支されており、このアーム軸２４から垂下されたアーム２５，２５には、上記した左右一対の２吸４，４が水平に支架された支持軸２６を介してその両端部に固定されている。２７は給紙フレーム側に固定されたブラケット２８に枢着されたカムレバーであって、このカムレバー２７の遊端部に設けられたピン９に回動可能に一対のレバー２９がエアパイプ７を支持している。このエアパイプ７は、エアパイプ８とともにガイドノズル１０を支持している。また、カムレバー２７の中央部にはカムフォロア３１が枢着されており、このカムフォロア３１は、図１に示すように引張りコイルばね３２の引張力によってカム２２のカム面に圧接されている。

したがって、カム２２が回転することにより、カム２２のカム面と引張りコイルばね３２の引張力との協働によって、カムレバー２７が揺動し、１吸３の吸口１１は押し上げられたり、圧縮コイルばね１２の弾発力によって押し下げられたりする。

前記一対のアーム２５，２５のうちの一方のアーム２５には、カムフォロア３２が枢着されており、このカムフォロア３２は図示を省略したばね部材によりカム２３のカム面に圧接されている。したがって、カム２３が回転することによりアーム２５が揺動し、２吸４は図１に実線で示す位置と二点鎖線で示す位置との間をカム２３の１回転につき１回往復するように構成されている。この２吸４には、図２に示すようにホース３３が接続されており、このホース３３はロータリバルブを介して吸気ポンプ（いずれも図示せず）に接続されている。

図１において、３４，３５は上下一対の紙送りローラであって、２吸４に吸着された状態で搬送され吸着を解除された紙２を捕捉してフィーダーボード（図示せず）へ送り出す。

次に、このように構成された印刷機の給紙装置における給紙動作について説明する。１吸３が図１に二点鎖線で示すように下降し、吸口１１が紙積台上に積載されている紙２に近接した位置に停止した状態で、図３（Ａ）において、ホース１５およびホース１７を介して１吸３のシート状物吸引用エア通路１４と吸口吸引用エア通路１６に吸引エアが吸引される（図５における時間Ｔ１）。両エア通路１４，１６に吸引エアが吸引されると、積載されている紙２のうちの最上位の紙が吸口１１の吸着孔１８ａに吸着され、吸着孔１８ａが紙２によって閉塞される。

さらに、両エア通路１４，１６に吸引エアが吸引され続けていることにより、１吸３の内部が負圧状態になるため、吸口１１の外部の大気圧によって圧縮コイルばね１２が圧縮され、吸口１１が紙２を吸着したまま上昇する。吸口１１が同図（Ｂ）に示すように上昇限に位置付けられると、吸口１１の弁座部１９によって吸口吸引用エア通路１６の排気口１６ａが閉塞される。

さらに、吸口吸引用エア通路１６内に吸引エアが吸引され続けられていることにより、吸口吸引用エア通路１６内が負圧状態になるため、吸口１１が上昇限に位置付けられたままの状態で維持される。このとき、カム２２の小径部２２ｂが、図１に示すようにカムフォロア３１に対接し、カムレバー２７が上昇することにより、１吸３が上昇して実線で示す位置へ戻る。吸口１１が上昇するときに吹足５が進入してきて、吹足５から吐出されるエアで２枚目以降の紙が吸着された１枚目の紙に追従して上昇しないように確実に押さえられる。

１吸３が上昇するとこれにともなって吸口１１に吸着された紙２も上昇し、この紙２が２吸４に近接する。この両エア通路１４，１６に吸引エアが吸引されたままで、図５において時間Ｔ２に達すると、ホース３３を介して２吸４に吸引エアが吸引されるため、１吸３に吸着されている紙２が２吸４にも吸着される。

この僅か後の時間Ｔ３に達すると、１吸３のシート状物吸引用エア通路１４への吸引エアの吸引が停止し、替わりに吐出エアが供給されるため、２吸４に吸着されている紙２は１吸３による吸着から解放されるから、紙２が１吸３から２吸４に受け渡される。このとき、１吸３の吸口吸引用エア通路１６に吸引エアが吸引され続けられており、吸口吸引用エア通路１６の下端の排気口１６ａが吸口１１の弁座部１９によって閉塞されているため、吸口１１は上昇限に位置付けられたままの状態を維持する。

したがって、紙２が１吸３から２吸４に受け渡された直後に、１吸３の吸口１１が上昇限に位置付けられて下降することがないから、この吸口１１が２吸４に吸着された紙２に接触するようなことがない。このため、紙２に擦れ傷が付くようなこともなく、２吸４から紙２が引き剥がされるようなこともない。また、吸口１１から解放された紙２が吸口１１によって押し下げられるようなことがないから、吹足５から吐出されたエアがこの紙２によって送風を阻害されるようなこともない。このため、吹き足５で２枚目以降の紙を確実に押さえて１枚目の紙と２枚目の紙との間にエアが吐出されているから、紙２を１枚ずつ確実に給紙することができる。

紙２が１吸３から２吸４に受け渡されると、カム２３がカムフォロア３２を介してアーム２５を揺動させるため、紙２を吸着した２吸４が図１中二点鎖線で示す位置に前進し、紙２の前端部が紙送りローラ３４，３５に捕捉される。

この直後、時間Ｔ４に達すると、シート状物吸引用エア通路１４への吐出エアの供給が停止するとともに、吸口吸引用エア通路１６への吸引エアの吸引が停止する。この吸口吸引用エア通路１６への吸引エアの吸引が停止することにより、吸口吸引用エア通路１６内の負圧状態が解除されるため、圧縮コイルばね１２の弾発力によって吸口１１が下降する。このとき、カム２２が回転して大径部２２ａがカムフォロア３１に対接し、カムレバー２７が図１中二点鎖線で示す位置に揺動するため、吸口１１が積載された紙２に近接した位置で停止する。

この後の時間Ｔ５に達すると、ホース３３からの２吸４への吸引エアの吸引が停止するため、２吸４による紙２の吸着が解除され、紙送りローラ３４，３５に捕捉された紙２はフィーダーボードへ送り出され、印刷ユニットへ供給される。この後、カム２３がカムフォロア３２を介してアーム２５を揺動させるため、紙２を解放した２吸４が図１中実線で示す位置に後退する。

図６は本発明の第２の実施の形態における第１吸口部材の断面図で、同図（Ａ）はシート状物を吸着していない状態を示し、同図（Ｂ）はシート状物を吸着し持ち上げている状態を示す。この第２の実施の形態においては、ガイドノズル１０の下端１０ａが水平な平坦状に形成されており、これと対接する吸口１１の底部１８の弁座部１９も水平な平坦状に形成されている。

なお、本実施の形態においては、吸口吸引用エア通路１６内への吸引エアの吸引の開始タイミングをＴ１としたが、シート状物吸引用エア通路１４内への吸引エアの吸引が開始されるＴ１から解除されるＴ３までの間であればよい。また、吸口吸引用エア通路１６内への吸引エアの吸引終了のタイミングをＴ４としたが、第２吸口部材４によって搬送される紙２が第１吸口部材３の下方にないタイミングであれば、Ｔ４以前としてもよい。

本発明に係る印刷機の給紙装置の側面図である。 本発明に係る印刷機の給紙装置の正面図である。 本発明に係る印刷機の給紙装置における第１吸口部材の断面図で、同図（Ａ）はシート状物を吸着していない状態を示し、同図（Ｂ）はシート状物を吸着し持ち上げている状態を示す。 本発明に係る印刷機の給紙装置において、第１吸口部材の要部を拡大して示す断面図である。 本発明に係る印刷機の給紙装置において、第１吸口部材および第２吸口部材へエアを吸引／供給するタイミングを示すタイムチャートである。 本発明の第２の実施の形態における第１吸口部材の断面図で、同図（Ａ）はシート状物を吸着していない状態を示し、同図（Ｂ）はシート状物を吸着し持ち上げている状態を示す。

符号の説明

１…印刷機の給紙装置、２…紙（シート状物）、３…第１吸口部材（１吸）、４…第２吸口部材（２吸）、５…吹足、６…エア吹き、１０…ガイドノズル、１１…吸口、１２…圧縮コイルばね（吸口ばね）、１４…シート状物吸引用エア通路、１６…吸口吸引用エア通路、１８ａ…吸着孔、１９…弁座部（閉塞部）、２０…サッカーフレーム、２２，２３…カム、３０…ころ、３１，３２…カムフォロア。

Claims (4)

1. 昇降自在に支持され、積載されたシート状物のうち最上位のシート状物から１枚ずつ吸着する第１吸口部材と、この第１吸口部材から受け渡されたシート状物を吸着し搬送する第２吸口部材とを備えた印刷機の給紙装置において、
   前記第１吸口部材は、ガイドノズルと、このガイドノズルの外周部に昇降自在に支持され底部にシート状物を吸着する吸着孔を有する吸口と、この吸口をガイドノズルに対して下方に付勢するばねとによって構成され、前記ガイドノズルにシート状物吸引用エア通路および吸口吸引用エア通路を設け、前記吸口にこの吸口が上昇限に位置付けられることにより吸口吸引用エア通路を閉塞する閉塞部を設け、
   前記吸口が前記上昇限に位置付けられていないときには前記シート状物吸引用エア通路および前記吸口吸引用エア通路からの吸引により前記シート状物を保持し、前記吸口が前記上昇限に位置付けられているときには前記吸口吸引用エア通路からの吸引により前記吸口を保持することを特徴とする印刷機の給紙装置。
2. 前記ガイドノズルの中央部に前記シート状物吸引用エア通路を設け、このシート状物吸引用エア通路の周りに前記吸口吸引用エア通路を設け、この吸口吸引用エア通路内に前記ばねを装填したことを特徴とする請求項１記載の印刷機の給紙装置。
3. 前記第２吸口部材によってシート状物を保持しているとき、前記シート状物吸引用エア通路内へのエアの吸引が解除され、前記吸口吸引用エア通路内へエアを吸引していることを特徴とする請求項１記載の印刷機の給紙装置。
4. 前記第２吸口部材によって搬送されるシート状物が前記第１吸口部材の下方にないとき、前記吸口吸引用エア通路内へのエアの吸引が解除されることを特徴とする請求項１記載の印刷機の給紙装置。

Images