JP5763448B2 - 給紙装置および印刷機 - Google Patents

Description

本発明は、印刷機に搭載され、枚葉紙が積載される給紙装置に関するものである。

印刷機に搭載される給紙装置の給紙台にはパレットを介して枚葉紙が積載されており、この給紙装置からフィーダーボードを介して印刷機内に枚葉紙が供給される。給紙台への枚葉紙の積載については、スキッドと呼ばれる、予め枚葉紙が積載されているパレットを給紙台に載置する場合が多く、このスキッドの輸送等において枚葉紙の搬送方向に直交する左右方向へのずれがよく発生する。このため給紙装置には、積載された枚葉紙のずれに対応すべく、枚葉紙の左右に配置されたセンサを用いて、枚葉紙の左右方向の位置設定を印刷前に自動で行う機能が搭載されている。

このセンサについては、特許文献１に開示されるように光電センサや超音波センサ等の非接触式センサが採用されることがある。しかしながら、非接触式のセンサを用いた場合、センサと積載された枚葉紙との間に障害物が介在した場合に誤検知となり、適正な左右方向位置設定ができなくなる可能性がある。他に、用紙の種類や枚葉紙の積層状態（ずれ等）、サイドブロアと呼ばれるエア供給手段による紙さばき状態（エアにより紙がばたつく状態）によっても誤検知が起きやすい。また、非接触式センサは一般に精度が悪く、精度を上げようとすると、非常に高価になってしまうという問題もある。

このため、センサは接触式が好ましく、特許文献２には接触式センサを用いて枚葉紙の左右方向位置の設定を自動で行う技術の開示がある。

特開平４−２８６２８号公報 特開２００４−３１５１００号公報

特許文献２の構成では、センサが紙を検知する都度、パイル台や左右のガイド板の移動が停止するよう制御されている。これは、センサが接触式であるため、パイル台やガイド板の破損防止の目的によるものと思われるが、結果的に左右方向位置設定作業に時間がかかってしまうという問題がある。また、予め左右のガイド板を所定位置に配置しなければならないという手間もあり、改善の余地があった。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、枚葉紙の左右方向位置の自動設定作業を迅速かつ確実に行うことができ、適正な給紙が行える給紙装置および印刷機を提供することである。

本発明は上記目的を達成するため、枚葉紙Ｐを積載可能であり、枚葉紙Ｐの搬送方向に直交する左右方向に移動可能な給紙台５２と、該給紙台５２の左右方向両側へ少なくとも一対設けられ、左右方向に移動可能で、枚葉紙Ｐに接触することにより検知信号を出力するセンサＳ，Ｓと、該給紙台５２及び該センサＳ，Ｓの移動を制御する制御部８０とを備え、該制御部８０は、該給紙台５２を左右方向における所定の位置に自動設定可能な給紙装置２０において、該制御部８０は、一対の該センサＳ，Ｓがそれぞれ該給紙台５２に向かって移動する際、該センサＳの検知信号により検知信号を出力したセンサＳから離れる方向へ該給紙台５２を移動させ、かつ該給紙台５２の左右移動速度よりも該センサＳ，Ｓの左右移動速度を遅く制御することを特徴とする。

該制御部８０は、通常該センサＳ，Ｓの左右移動速度を該給紙台５２の左右移動速度よりも速く制御し、該センサＳ，Ｓが最初に枚葉紙Ｐに接触した後、該センサＳ，Ｓの左右移動速度を該給紙台５２の左右移動速度よりも遅く制御することを特徴とする。

また、本発明は、請求項１又は２記載の給紙装置２０と、該給紙装置２０から給紙される枚葉紙Ｐを搬送するフィーダーボード５と、該フィーダーボード５から搬送される枚葉紙Ｐを印刷する印刷部３０と、該印刷部３０により印刷された印刷物Ｑを排紙する排紙部４０と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る給紙装置によれば、各部品の破損等を起こすことなく、枚葉紙の搬送方向における左右方向位置の自動設定作業を迅速かつ確実に行うことができ、適正な給紙を行うことができる給紙装置を得ることが可能となる。

また、更に枚葉紙の搬送方向における左右方向位置の自動設定作業を迅速に行うことができ、印刷作業時間を短縮することが可能となる。

また、前記のような給紙装置を備えた印刷機を得ることができる。

本発明に係る給紙装置を備えた印刷機の一実施形態の概略構成を示す図である。 本発明に係る給紙装置を搬送方向上流から見た、一部を省略した図である。 図２のＡ部拡大図である。 制御部の構成を示すブロック図である。 枚葉紙Ｐの左右方向位置の自動設定動作を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、図１において、実質的に同様の構成、作用を有する部品には同じ参照符号を付してある。

図１に示す印刷機は、給紙装置２０、印刷部３０及び排紙部４０を備えている。給紙装置２０は、フィーダーボード５を介して枚葉紙Ｐを印刷部３０に供給することができる。印刷部３０は、給紙装置２０から供給される枚葉紙Ｐを印刷することができ、複数の印刷ユニット（ここでは４台の印刷ユニット３０ａ〜３０ｄ）を備えている。また、排紙部４０は、印刷部３０にて印刷された印刷物Ｑを排紙することができる。この印刷機では、給紙装置２０から枚葉紙Ｐが印刷部３０に供給され、当該供給された枚葉紙Ｐが印刷部３０における各印刷ユニット３０ａ〜３０ｄにて印刷された後、当該印刷された印刷物Ｑが排紙部４０にて排紙される。

給紙装置２０は複数の枚葉紙Ｐを収容することができるものであり、上端の枚葉紙Ｐから１枚ずつ引き出し、フィーダーボード５を介して枚葉紙Ｐを印刷部３０に向けて矢印Ｚ方向に搬送することができるものである。これにより、枚葉紙Ｐを印刷部３０に供給することができる。給紙装置２０の詳細は後述する。

印刷部３０の各印刷ユニット３０ａ〜３０ｄは、それぞれ版胴１、ゴム胴２及び圧胴３を主要構成要素の一組として構成されるものである。印刷ユニット３０ａにおける４ａは給紙胴であり、印刷ユニット３０ｂ〜３０ｄにおける４はいずれも渡し胴である。

各印刷ユニット３０ａ〜３０ｄにおいて、版胴１には印刷用の版（図示を省略）が配設される。この版には図示しないインキローラ群及び給水装置からインキ及び水が供給され、版に従ってインキがゴム胴２に転写される。そしてゴム胴２に転写されたインキがゴム胴２及び圧胴３に挟持されつつ搬送されてくる枚葉紙Ｐにさらに転写される。これにより、給紙装置２０から供給される枚葉紙Ｐに対してそれぞれに設けられた版に対応して印刷を行うことができる。

排紙部４０は、搬送部４１及び収容部４２を備えている。この排紙部４０では、印刷ユニット３０ｄの圧胴３にて搬送されてくる印刷物Ｑは、先端部が搬送部４１の保持部（図示省略）に保持され、搬送部４１の図中略下側面に沿って搬送されて収容部４２に送られる。収容部４２は、搬送部４１にて搬送されてきた印刷物Ｑを収容することができる。

図２は本発明に係る給紙装置を搬送方向上流から見た、一部を省略した図であり、図３は図２のＡ部拡大図である。給紙装置２０は四本のフレーム９１を有し、各フレーム９１はステー６１で連結されている。給紙台５２には枚葉紙Ｐが積載されたパレット５１が載置されている。

給紙台５２に植設された図示しない４本のボルトにはチェーンの一端が固定されている。各チェーンはフレーム９１に設けられた図示しないスプロケットを介して、それぞれ他端が図示しないモータに連係されており、モータの正逆駆動によって給紙台５２は昇降するよう構成されている。給紙台５２の図２中右端部にはブラケット５３が固定されており、ブラケット５３にはローラ５４、５４が回転可能に設けられる。ローラ５４、５４は後述のレール５５を狭持するよう配置されている。よって給紙台５２はローラ５４とレール５５の案内により昇降することとなる。

フレーム９１に固定された図示しないサブフレームには、モータＭ１が設けられている。モータＭ１のモータ軸に連結するネジ軸５８は該サブフレームに設けられたハウジング６０内で回転可能となっている。ネジ軸５８に螺合するブロック５９がハウジング６０内に設けられており、ネジ軸５８の回転により、ブロック５９は図２中左右方向に移動する。

図２、３に示す通り、ブロック５９はレール５５に固定されている。また、ネジ軸５８にはスプロケット５７が固定されており、ネジ軸５８の回転に伴ってスプロケット５７も回転する。スプロケット５７の回転に伴い、これに懸架されたチェーン５６も回転する。

スプロケット５７、ネジ軸５８、ブロック５９、ハウジング６０は図２中下方にも設けられており、スプロケット５７、５７間にチェーン５６が懸架されている。よってモータＭ１の回転によりスプロケット５７、５７、ネジ軸５８、５８が回転すると、ブロック５９、５９がレール５５、ローラ５４、５４、ブラケット５３を伴って図２中左右へ移動することとなる。これにより、給紙台５２は搬送方向に直交する左右方向に移動可能となっている。

図２、３に示す通り、給紙台５２上の枚葉紙Ｐを左右両側から挟むように、一対のセンサＳが設けられている。具体的に、ステー６１の上部には、左右一対のモータＭ２、Ｍ２が固定されている。モータＭ２のネジ軸６２と螺合するブロック６３にはアーム６４が取付けられている。

よって、モータＭ２を回転させるとアーム６４を伴ってブロック６３が左右移動することにより、センサＳの左右移動が行われる。なお、モータＭ２にはステッピングモータが採用され、回転速度が可変となっており、本実施例においては低速・高速の２段階に切替えられる。モータＭ２が低速で回転する時、センサＳの移動速度は給紙台５２の移動速度よりも遅くなり、モータＭ２が高速で回転する時、センサＳの移動速度は給紙台５２の移動速度よりも速くなるように構成されている。

アーム６４には保持部材６５が支点Ｏを中心に回動可能に設けられており、センサＳが給紙台５２等に接触するなどした時に退避可能となっている。図２中右側の保持部材６５は図示しないバネにより常時時計方向に付勢されている。図２中右側の保持部材６５について、実線で示す位置が保持部材６５の時計方向の回動端である。なお、図２中左側の保持部材６５は反時計方向に付勢されている。

保持部材６５にはセンサ本体６８が取付けられている。センサ本体６８のアンテナ部６９の先端には板バネ部材７０がビス９２により固定されており、該板バネ部材７０の先端には検知コロ７１が固定されている。保持部材６５の一端には延出部材６６が固定されており、延出部材６６の先端にはアースネジ６７が設けられている。

このセンサ本体６８は常に高周波を発振しており、アンテナ部に導電体が接触すると発振回路の定数が変化して発振が停止し、スイッチング回路が動作して出力信号を出すタイプのタッチ式リミットスイッチである。よってスイッチの動作力が不要であり、また微少変位を検出することができる。

具体的には検知コロ７１が枚葉紙Ｐに接触することにより図３中右方向に回動し、板バネ部材７０がアースねじ６７に接触してセンサ本体６８は出力信号を出すこととなる。なお、アースねじ６７を延出部材６６に対して螺進させて板バネ部材７０との間隔を変化させることにより、センサＳの検知距離（感度）を調節できるようになっている。

給紙台５２の搬送方向前方には図示しないフロントガイドが設けられており、枚葉紙Ｐの前端がこのフロントガイドに当接することにより、枚葉紙Ｐの搬送方向の位置決めが行われる。

また、給紙装置２０には、給紙台５２上の上端の枚葉紙を吸引保持してフィーダーボード５へ供給する、図示しないフィーダーヘッドが設けられている。

図４は本発明に係る給紙装置の制御部８０の構成を示す概略ブロック図であり、前述の給紙台５２を左右移動させるモータＭ１、センサＳを左右移動させるモータＭ２、印刷機の各種操作が可能な操作モニタ８５、制御部８０により構成されている。制御部８０は演算処理等を行うマイクロプロセッサ８１(シーケンサでもよい)、データ及び所定のプログラム（演算式あるいはテーブル等）を記憶するＲＯＭ８２、機械回転数等に関する種々の情報を記憶可能なＲＡＭ８３、マイクロプロセッサ８１と制御部８０外部に設けられた装置との間における各種信号のやりとりを仲介するインターフェイス８４等を用いて構成されている。

本発明に係る給紙装置における枚葉紙Ｐの左右方向位置の自動設定動作について、図５も参照しながら説明する。給紙台５２にパレット５１を介して枚葉紙Ｐを積載した後、作業者が操作モニタ８５の図示しない給紙装置自動設定ボタンを押すと、制御部８０の指示でモータＭ２、Ｍ２の駆動により左右のセンサＳ、Ｓはそれぞれ枚葉紙Ｐから離間する方向、すなわち両端部へ移動し停止する（ステップＳ１）。なお、センサＳ，Ｓの両端への移動は、前回の印刷作業終了時に行っておいてもよい。

次に給紙台５２が図示しないモータ、チェーンの作用により上昇し（ステップＳ２）、所定高さに達すると停止する(ステップＳ３，Ｓ４)。次に操作モニタ８５のボタン操作により(ステップＳ５)両方のセンサＳ、Ｓが中央への移動を開始する。このときのセンサＳ，Ｓの移動は高速で行われる。すなわち、制御部８０は前述のモータＭ２を高速で回転させるように制御する（ステップＳ６）。そしてどちらかのセンサＳが最初に給紙台５２に積載された枚葉紙Ｐに接触すると（ステップＳ７）、センサＳは出力信号を発生し、制御部８０は両方のセンサＳ，Ｓの移動速度を低速にするべく、モータＭ２を低速で回転させるように制御する（ステップＳ８)。

ここで、センサＳの枚葉紙Ｐの検知について具体的に説明する。検知コロ７１が給紙台５２に積載された枚葉紙Ｐに接触すると、板バネ部材７０がビス９２でアンテナ部６９に固定された部分を中心に、両端側（図２中右側の板バネ部材７０は反時計方向、左側の板バネ部材７０は時計方向）へ回動する。そして板バネ部材７０がアースネジ６７に接触すると、前述の通り、センサ本体６８の発振回路の定数が変化してセンサＳは出力信号を発生する。

このセンサＳの出力信号によりモータＭ１が回転し、給紙台５２は接触したセンサＳと反対の方向に移動する(ステップＳ９)。そしてセンサＳと枚葉紙Ｐとの接触が解かれてセンサＳがＯＦＦすると（ステップＳ１０）、給紙台５２は停止する（ステップＳ１１）。この時センサＳは中央への移動を続けている。そして再びセンサＳが枚葉紙Ｐに接触して出力信号を発生すると（ステップＳ１２）、再びモータＭ１が回転し、給紙台５２は接触したセンサＳと反対の方向に移動する(ステップＳ１３)。そしてセンサＳと枚葉紙Ｐとの接触が解かれてセンサＳがＯＦＦすると（ステップＳ１４）、給紙台５２は停止する（ステップＳ１５）。

フィーダーボード５上の左右方向に一対設置されている図示しない引き針のうち、印刷作業に使う引き針側のセンサＳは、搬送方向における左右位置がその引き針のある位置に合致した位置で停止するよう構成される(ステップＳ１６，Ｓ１７)。そして反引き針側のセンサＳは、引き張り側のセンサＳとの距離が、使用される枚葉紙Ｐに応じて決められた所定距離に達すると停止する(ステップＳ１８，Ｓ１９)。この所定距離は枚葉紙Ｐの左右幅方向長さに所定長さを加えたものであるので、両方のセンサＳ，Ｓが停止した時は給紙台５２を検知しなくなった状態となる。両方のセンサＳ，Ｓが停止した所で枚葉紙Ｐの左右方向位置の自動設定作業が終了する。なお、枚葉紙Ｐが左右に波打った状態で積載されていた場合、両方のセンサＳ，ＳがＯＮした状態のまま停止する場合があるが、この場合も給紙台５２は停止するように制御される。

このように、どちらかのセンサＳが最初に枚葉紙Ｐに接触すると、制御部８０は両方のセンサＳ，Ｓの移動速度を低速にするべくモータＭ２を低速で回転させるように制御するので、センサＳ，Ｓが左右移動する給紙台５２を追い越そうとして給紙台５２上の枚葉紙Ｐに過負荷がかかる状態で接触することがなく、左右方向位置の自動設定作業を迅速かつ確実に行うことができ、適正な給紙を行うことができる給紙装置を得ることが可能となる。

また、センサＳ，Ｓは最初に枚葉紙Ｐに接触するまでは高速で移動するべく、制御部８０はモータＭ２を高速で回転させるように制御するので、より迅速な作業を行うことができ、印刷作業時間を短縮することが可能となる。

また、前述のとおりセンサＳは枚葉紙Ｐから退避するべく、検知した状態のままセンサＳの保持部材６５が支点Ｏを中心に回動可能となっているので、更に安全性が高まる。

なお、センサＳが検知したにもかかわらず給紙台５２が反対方向に移動しない場合、制御部８０は異常動作としてセンサＳ、給紙台５２の駆動源であるモータＭ１，Ｍ２を非常停止させるようにすれば、より安全である。この場合、給紙台５２の移動をポテンショメータあるいはエンコーダ等により把握する必要がある。

この左右方向位置の自動設定作業が終了した後、印刷作業が行われる。印刷作業において、積載される枚葉紙Ｐがそれぞれ左右方向にずれていた場合、センサＳの検知によりモータＭ１が駆動して、給紙台５２は左右移動を繰り返す。

尚、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、前述の実施形態では、センサＳの駆動モータとして速度切替えが可能なステッピングモータを用い、給紙台５２等との接触、破損の可能性が生じる時に給紙台５２の移動速度よりも低速としていたが、センサＳの移動用モータとして、給紙台５２の移動用モータよりも能力の低いものを採用し、常時給紙台５２よりもセンサＳの移動速度が遅くなるようにしてもよい。また、サーボモータを用いても構わない。

また、ギヤの減速比を変えたり、変速ベルトをもちいたりすることにより、高速／低速の速度切替えを行うようにしてもよい。

なお、モータの故障等の対応のために、給紙台５２、センサＳ、それぞれの移動用モータにエンコーダを取付け、エンコーダから出力されるパルス信号を制御部８０に入力してそれぞれの速度を管理しておき、仮にセンサＳの移動速度が給紙台５２の移動速度よりも速くなった時は、所定時間、センサＳの移動用モータへの通電を一定時間遮断する（タイマー制御）等の制御をした方がよい。

また、センサＳ，Ｓが給紙台５２上の枚葉紙Ｐに接触する可能性のある、中央方向への移動時にのみ、低速とするように制御してもよい。

なお、給紙台５２とセンサＳとの移動速度が同速であることが好ましく、センサＳと枚葉紙Ｐとの接触後、両者がシンクロしたまま移動し、所定位置で止まるのがよいが、現実的にはエラー等が発生するので、このような速度差の制御を行っている。

また、前述の実施形態では、枚葉オフセット印刷機であったが、これに限定されず、枚葉紙の給紙装置を使用する印刷機であればグラビア印刷機やフレキソ印刷機のようなものであってもよい。

本発明に係る給紙装置および印刷機は、枚葉紙を給紙搬送する給紙装置及び印刷機において極めて有用である。

２０…給紙装置、５２…給紙台、５３…ブラケット、５４…ローラ、５５…レール、５６…チェーン、５７…スプロケット、５８…ネジ軸、５９…ブロック、６０…ハウジング、６１…ステー、６２…ネジ軸、６３…ブロック、６４…アーム、６５…保持部材、６６…延出部材、６７…アースネジ、６８…センサ本体、６９…アンテナ部、７０…板バネ部材、７１…検出コロ、８０…制御部、８５…操作モニタ、９１…フレーム、Ｍ１…モータ、Ｍ２…モータ、Ｐ…枚用紙、Ｓ…センサ

Claims (3)

1. 枚葉紙を積載可能であり、枚葉紙の搬送方向に直交する左右方向に移動可能な給紙台と、該給紙台の左右方向両側へ少なくとも一対設けられ、左右方向に移動可能で、枚葉紙に接触することにより検知信号を出力するセンサと、該給紙台及び該センサの移動を制御する制御部とを備え、該制御部は、該給紙台を左右方向における所定の位置に自動設定可能な給紙装置において、
   該制御部は、一対の該センサがそれぞれ該給紙台に向かって移動する際、該センサの検知信号により検知信号を出力したセンサから離れる方向へ該給紙台を移動させ、かつ該給紙台の左右移動速度よりも該センサの左右移動速度を遅く制御することを特徴とする給紙装置。
2. 該制御部は、通常該センサの左右移動速度を該給紙台の左右移動速度よりも速く制御し、該センサが最初に枚葉紙に接触した後、該センサの左右移動速度を該給紙台の左右移動速度よりも遅く制御することを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
3. 請求項１又は２記載の給紙装置と、該給紙装置から給紙される枚葉紙を搬送するフィーダーボードと、該フィーダーボードから搬送される枚葉紙を印刷する印刷部と、該印刷部により印刷された印刷物を排紙する排紙部と、を備えたことを特徴とする印刷機。
   

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