JP6209436B2 - 直角搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、前段装置から第１方向へ搬送されて来た平面視矩形の用紙を、第１方向に対して直交した第２方向へ搬送する、直角搬送装置に、関する。

従来の直角搬送装置においては、前段装置から第１方向へ搬送されて来た用紙は、その先端が突き当て板に当たることによって、搬送面に受け止められ、その後、第２方向へ搬送されていた（特許文献１参照）。また、搬送面上の用紙の先端部を押さえボールで押さえた状態で、用紙を第２方向へ搬送する直角搬送装置も、知られている（特許文献２、３参照）。

特開平３−１０７１１号公報 特許第３５４１２８０号公報 特許第３４１７６１９号公報 特開平６−８０２９５号公報

特許文献１のような、突き当て板を用いた装置では、用紙が突き当て板に当たった際の衝撃で跳ね返るため、搬送面に受け止められた用紙の状態に、バラツキが生じる。そのため、その後に配置されている斜行補正部において、充分な斜行補正を行うことができない場合がある、という不具合があった。また、第２方向への搬送部に加えて、斜行補正部を必要とするため、装置全体が大きくなる、という不具合があった。

特許文献２、３のような、押さえボールを用いた装置では、腰の弱い用紙、薄い用紙、又は先端がカールしている用紙等を、押さえボールの下に挿入する際に、用紙の先端部が損傷することがある、という不具合があった。また、斜行補正部を必要とするため、装置全体が大きくなる、という不具合があった。

本発明は、上述のような不具合を解消できる直角搬送装置を提供すること、を目的としている。

本発明の直角搬送装置は、前段装置から第１方向へ搬送されて来た平面視矩形の用紙を、第１方向に対して直交した第２方向へ搬送する、直角搬送装置において、前段装置から搬送されて来た用紙を、第１方向へ送り出す送出ローラと、前記送出ローラから送り出された用紙を、搬送ベルトに載せて、第２方向へ搬送する、搬送ユニットと、を備えており、前記搬送ユニットは、前記搬送ベルトの第１方向下流側に、複数個の球体を、備えており、前記複数個の球体は、第２方向に沿って、且つ、一列に並んで、配置されており、前記複数個の球体は、それぞれ、搬送ベルト上に、転動自在に載置されており、前記搬送ベルトは、前記送出ローラの送り出し位置より下方に位置しており、且つ、第１方向下流側に向けて低くなるよう傾斜しており、前記送出ローラの送り出し位置と前記球体の載置位置との間の、第１方向に沿った距離が、第２方向へ搬送される用紙の第１方向寸法より長く、設定されており、前記送出ローラから送り出された前記用紙が、前記搬送ベルト上を滑り、滑って来た前記用紙の先端縁が前記球体と前記搬送ベルトとのニップ部の直前の隙間に入り込んで止まるようになっている、ことを特徴としている。

本発明によれば、用紙に対して、第１方向から第２方向への方向転換と、第２方向への搬送と、斜行補正とを、行うことができる。特に、本発明によれば、搬送部を構成する搬送ベルト上で斜行補正も行うことができるので、搬送部とは別の斜行補正部を不要にでき、したがって、装置全体の大きさや装置の設置スペースを低減できる。

本発明の一実施形態による直角搬送装置の平面図である。 図１のII−II断面図である。 図２の部分拡大図である。 図１のIV矢視略図である。 球体の載置状態を説明するための斜視図である。 図１のVI矢視略図である。 用紙の搬送状態を示す側面略図である。 図７に続く状態を示す側面略図である。 図８の部分拡大図である。 ベルト角度調節機構及びローラ角度調節機構の変形構成を示す、図６に相当する図である。

図１は、本発明の一実施形態による直角搬送装置の平面図である。図２は、図１のII−II断面図である。図３は、図２の部分拡大図である。図４は、図１のIV矢視略図である。本実施形態の直角搬送装置１は、前段装置９から第１方向（矢印Ａ方向）へ搬送されて来た平面視矩形の用紙７を、第１方向に対して直交した第２方向（矢印Ｂ方向）へ搬送するようになっている。図１には、前段装置９と直角搬送装置１と紙受装置８とが示されている。

直角搬送装置１は、前段装置９から搬送されて来た用紙７を、第１方向へ送り出す送出ローラ２と、送出ローラ２から送り出された用紙７を、搬送ベルト３１に載せて、第２方向へ搬送する、搬送ユニット３と、を備えている。

送出ローラ２は、一対のローラ２１、２２からなっている。送出ローラ２は、図３に示されるように、縦中心線２０が鉛直軸に対して所定角度αだけ傾斜して、設けられている。よって、ローラ２１とローラ２２との間の送り出し位置Ｐからの送り出し方向Ａｐは、水平面に対して角度αだけ下向きに傾斜している。なお、角度αは、０でもよく、負の値でもよいが、通常は正の値である。具体的には、角度αは、約１５度が好ましい。

搬送ユニット３は、搬送面を構成する搬送ベルト３１と、駆動機構３２と、複数個の球体３３とを、備えている。搬送ベルト３１は、第２方向に延びている。搬送ベルト３１は、送出ローラ２の送り出し位置Ｐより下方に、設けられている。また、搬送ベルト３１は、第１方向下流側に向けて低くなるように、水平面に対して角度βだけ傾斜している。角度βは、正の値である。なお、α＝βが好ましい。

駆動機構３２は、一対のローラ３２１、３２２と、モータ等の駆動源（図示せず）と、を備えている。ローラ３２１、３２２は、第２方向において、離間して且つ対向して且つ平行に、設けられている。搬送ベルト３１は、無端環状であり、ローラ３２１とローラ３２２とに掛け渡されている。駆動源は、ローラ３２１、３２２の内の一方のローラを駆動するように、設けられており、他方のローラは、搬送ベルト３１の移動に従動するようになっている。

複数個の球体３３は、搬送ベルト３１の第１方向下流側に、第２方向に沿って、且つ、一列に並んで、且つ、等間隔で、配置されている。そして、複数個の球体３３は、それぞれ、搬送ベルト３１上に、転動自在に載置されている。具体的には、複数個の球体３３は、第２方向に沿って延びた板状フレーム３４によって、支持されている。フレーム３４には、第２方向に沿って、等間隔で、一列に並んで、図５に示されるような貫通孔３４１が形成されており、球体３３は、図４に示されるように、貫通孔３４１内に入れられて、貫通孔３４１に転動自在に保持されている。なお、本実施形態では、貫通孔３４１の直径は、球体３３の直径より小さく、設定されており、貫通孔３４１は、球体３３の下部にて球体３３を保持している。隣接する球体３３の間隔Ｗは、第２方向へ搬送する予定の用紙７の、第２方向寸法Ｗｏに比して、同じ又は小さく、設定されている。また、送出ローラ２の送り出し位置Ｐと球体３３の載置位置との間の、第１方向に沿った距離Ｌは、第２方向へ搬送する予定の用紙７の、第１方向寸法Ｌｏに比して、大きく設定されている。具体的には、（Ｌ−Ｌ０）は１５〜３０ｍｍが好ましい。

フレーム３４の第１方向上流側の側縁部３４２は、斜め上方に延びている。

搬送ユニット３は、球体３３の上方に、覆い板３６を備えてもよい。球体３３は、搬送ユニット３の作動時に用紙によって上方に持ち上げられることはないが、ジャム発生時又は装置運搬時に、飛び出す恐れがある。覆い板３６は、それを防止できるので、設けられるのが好ましい。

図６は、図１のVI矢視略図である。搬送ユニット３は、搬送ベルト３１の傾斜角度βを所望の範囲内で調節するベルト角度調節機構４と、送出ローラ２の送り出し方向Ａｐの上下の傾斜角度αを所望の範囲内で調節するローラ角度調節機構５とを、有している。すなわち、搬送ベルト３１は、傾斜角度βを調節可能に設けられており、送出ローラ２は、送り出し方向Ａｐの上下の傾斜角度αを調節可能に設けられている。

ベルト角度調節機構４は、ローラ３２１、３２２を支持する支持部材３５を、第１方向の上流側で下方から支持するロッド４１及び第１方向の下流側で下方から支持するクランク４２を、有している。支持部材３５は、ロッド４１の上端に、水平軸回りに回動自在に、取り付けられている。また、支持部材３５は、クランク４２の上端に、水平軸回りに回動自在に、取り付けられている。そして、クランク４２は、偏心カム４３上に載っており、偏心カム４３の回転に伴って、上下動するようになっている。偏心カム４３は、モータ４４によって回転されるようになっている。したがって、ベルト角度調節機構４によれば、モータ４４によって偏心カム４３が所望量だけ回転すると、クランク４２が所望量だけ上下動し、これにより、支持部材３５の傾斜角度β、すなわち、搬送ベルト３１の傾斜角度βが、所望値に設定される。

ローラ角度調節機構５は、クランク５１、偏心カム５２、スプリング５３、及びモータ５４を、有している。クランク５１は、下端が回動自在に基台（図示せず）に取り付けられており、上端が送出ローラ２の軸受部に固定されている。送出ローラ２は、鉛直状態のクランク５１の上端に固定された状態で、縦中心線２０が鉛直軸に対して所定角度αだけ傾斜している。クランク５１の第１方向上流側には、偏心カム５２が当接している。また、クランク５１は、スプリング５３によって、第１方向上流側へ引っ張られている。これにより、クランク５１は、偏心カム５２がモータ５４によって回転すると、下端を支点として、第１方向において揺動するようになっている。したがって、ローラ角度調節機構５によれば、モータ５４によって偏心カム５２が所望量だけ回転すると、クランク５１が第１方向において所望量だけ揺動し、これにより、送出ローラ２の送り出し方向Ａｐの傾斜角度αが、所望値に設定される。

搬送ユニット３は、図１に示されるように、球体３３の載置位置を第１方向に沿って変更して、距離Ｌを所望の範囲内で調節する球体位置調節機構６を、更に、有している。球体位置調節機構６は、ローラ３２１、３２２の略上方に、ローラ３２１、３２２に対向して設けられた、バー６１、６２を、有している。フレーム３４は、図１に矢印Ｃで示されるように、第２方向に対して平行な状態を維持したまま、第１方向に沿って、すなわちバー６１、６２に沿って、移動して、所望の位置で固定できるように、設けられている。具体的には、フレーム３４は、その両端にて、バー６１、６２の孔６３にネジ６４によって固定されるようになっている。孔６３は、バー６１、６２において、第１方向に沿って、且つ、一列に並んで、複数個設けられている。したがって、球体位置調節機構６によれば、フレーム３４が第１方向に移動することにより、球体３３の載置位置が第１方向に沿って移動し、その結果、距離Ｌが所望値に設定される。なお、球体位置調節機構６は、用紙寸法に応じて、ギアモータ等によって自動的に位置調節するように、構成してもよい。

搬送ベルト３１の第１方向の寸法Ｓは、球体３３の載置位置が距離Ｌを有するように設定された状態で、第２方向へ搬送される予定の、仕様上最大の第１方向寸法を有する用紙７の、全てを載せることができる、大きさを、有している。通常、仕様上最大の第１方向寸法は１５０ｍｍであり、仕様上最小の第１方向寸法は５５ｍｍである。

送出ローラ２は、送り出し速度Ｖを調節可能に、設けられている。その調節は、例えば、送出ローラ２の駆動モータ（図示せず）の出力を制御することによって、行われる。

なお、球体３３は、直径が大きすぎると、前述したＷ≦Ｗｏを満たすことができず、直径が小さすぎると、搬送ベルト３１の傾斜角度βが少し大きくなっただけでフレーム３４から飛び出してしまう、という不具合を生じさせる。よって、球体３３は、そのような不具合を生じさせない大きさの直径に、設定される。

また、球体３３は、重すぎると、転動しにくくなるため、第２方向への用紙の搬送を妨げ、軽すぎると、用紙がニップ部Ｎに入り込むことにより用紙によって持ち上げられる、という不具合を生じさせる。よって、球体３３は、そのような不具合を生じさせない重さに、設定される。

前段装置９としては、公知の用紙裁断機を用いている。前段装置９は、図２に示されるように、用紙７０を、４つの搬送ローラ９１１、９１２、９１３、９１４によって搬送しながら、スリッター９２及びカッター９３によって裁断するようになっている。また、前段装置９は、搬送ローラ９１１等によって構成された搬送経路に、３個のセンサー９４１、９４２、９４３を、有している。センサー９４１等は、用紙７０の先端の通過を検知するようになっている。

そして、本実施形態では、送出ローラ２の送り出し速度Ｖは、前段装置９の搬送ローラ９１４の搬送速度Ｖｏより、大きく設定されている。例えば、Ｖｏ＝３３０ｍ／秒であり、Ｖ＝６００ｍｍ／秒であり、搬送ベルト３１による搬送速度Ｖ１は２８０〜６００ｍｍ／秒である。なお、Ｖ１は、例えば使用者によって５段階に変速可能である。

紙受装置８は、図１に示されるように、トレイ８１上に、前壁８２と両側壁８３、８４とを有している。紙受装置８は、直角搬送装置１によって第２方向に搬送されて来た用紙７が、前壁８２に衝突して、落下して、前壁８２と両側壁８３、８４とに囲まれたスペース８０に、積載されていくようになっている。

次に、前記構成の直角搬送装置１の作動について説明する。

（１）前段装置９においては、給紙トレイ９５に載せられている用紙７０が、搬送ローラ９１１等によって搬送されながら、スリッター９２によって、搬送方向に沿って裁断され、その後、カッター９３によって、搬送方向に対して直交した幅方向に沿って、裁断される。なお、カッター９３による裁断時には、搬送作動は停止している。これにより、例えば、図１に示されるように、同じ形態の２枚の用紙７が幅方向に並んで形成される。この２枚の用紙７が、搬送方向最下流の搬送ローラ９１４を通過すると、センサー９４３がその通過を検知する。

（２）センサー９４３を通過した用紙７は、送出ローラ２によって、第１方向へ送り出される。このとき、送出ローラ２の送り出し速度Ｖが搬送ローラ９１４による搬送速度Ｖｏよりも大きいので、用紙７は、前段装置９から引き抜かれるように、送出ローラ２１によって送り出される。なお、このとき、搬送ユニット３は停止状態にある。一方、送出ローラ２は、前段装置９の作動時には常時作動するように設定しておくのが好ましい。

（３）停止状態の搬送ユニット３において、送出ローラ２から送り出された用紙７は、図７に示されるように、全てが送出ローラ２から送り出され、搬送ベルト３１に向けて落下していき、搬送ベルト３１に接触していき、搬送ベルト３１上を滑っていく。用紙７がこのような動きをするのは、次の理由に因ると考えられる。
・搬送ベルト３１が送出ローラ２の送り出し位置Ｐより下方に位置している。
・距離Ｌが用紙７の第１方向寸法Ｌｏより大きい。
・搬送ベルト３１が角度βだけ傾斜している。

（４）搬送ベルト３１上を滑って来た用紙７は、滑りながら斜行補正される。すなわち、用紙７は、滑りながら、第１方向の先端縁７１が第２方向に対して平行になっていく。この斜行補正は、滑る距離が長いほど、すなわち、距離Ｌと寸法Ｌｏとの差が大きいほど、充分に行われる。

（５）搬送ベルト３１上を滑って来た用紙７は、その先端縁７１が、図８及びその部分拡大図である図９に示されるように、球体３３と搬送ベルト３１との間、すなわち、ニップ部Ｎの直前の隙間３００に、入り込んで、止まる。このとき、用紙７は、先端縁７１が隙間３００に入っていくので、跳ね返ることなく、滑らかに停止する。よって、斜行補正された用紙７が乱れることはない。それ故、用紙７は、斜行補正された状態で、搬送ベルト３１上に載置される。

（６）そして、搬送ユニット３が作動する。すなわち、搬送ユニット３は、送出ローラ２から送り出された用紙７が搬送ベルト３１上に載置されるまでは、停止しており、その後に作動する。すなわち、搬送ユニット３は、間欠運転を行う。そして、搬送ベルト３１上の用紙７は、搬送ベルト３１によって、一列に並んでいる球体３３に沿って第２方向へ搬送される。このとき、用紙７は、先端縁７１が隙間３００に入った状態で第２方向へ移動するので、搬送ベルト３１上で停止した時に斜行補正が僅かに不充分であったとしても、斜行補正されながら、第２方向へ搬送される。

（７）第２方向へ搬送された用紙７は、紙受装置８のトレイ８１上のスペース８０に積載されていく。

前記構成の直角搬送装置１によれば、次のような効果を発揮できる。

（ａ）用紙７に対して、第１方向から第２方向への方向転換と、第２方向への搬送と、斜行補正とを、行うことができる。

（ｂ）直角搬送装置１は、搬送部を構成する搬送ベルト３１上で斜行補正も行うことができるので、搬送部とは別の斜行補正部を備えてはいない。したがって、装置全体の大きさや装置の設置スペースを低減できる。

（ｃ）球体位置調節機構６によって、球体３３の載置位置を調節できるので、用紙７の、第１方向寸法、第２方向寸法、厚さ、腰の強さ、及び材質等に応じた、最適な距離Ｌを、設定できる。よって、用紙７の斜行補正を良好に行うことができる。

（ｄ）送出ローラ２の送り出し速度Ｖを調節できるので、用紙７の、第１方向寸法、第２方向寸法、厚さ、腰の強さ、及び材質等に応じて、搬送ベルト３１上における用紙７の滑り具合の最適化を図ることができる。よって、用紙７の斜行補正を良好に行うことができる。ちなみに、用紙７の、腰が弱い場合又は第１方向寸法が長い場合又は第２方向寸法が長い場合には、用紙７が垂れ下がり、用紙７と搬送ベルト３１等との摩擦抵抗が大きくなる傾向があるので、送り出し速度Ｖを大きくするのが好ましい。

特に、送出ローラ２の送り出し速度Ｖが、前段装置９の搬送ローラ９１１等の搬送速度Ｖｏより、大きく設定されているので、前述の効果を確実に発揮できる。

（ｅ）ベルト角度調節機構４によって、搬送ベルト３１の傾斜角度βを調節できるので、用紙７の、第１方向寸法、第２方向寸法、厚さ、腰の強さ、及び材質等に応じて、搬送ベルト３１上における用紙７の滑り具合の最適化を図ることができる。よって、用紙７の斜行補正を良好に行うことができる。ちなみに、角度βを大きくすると、装置の設置スペースを増すことなく、距離Ｌを大きくできるので、用紙７の滑る距離を増大でき、その結果、用紙７の斜行補正をより良好に行うことができる。また、用紙７の、腰が弱い場合又は第１方向寸法が長い場合又は第２方向寸法が長い場合には、用紙７と搬送ベルト３１との摩擦抵抗が大きくなるので、その摩擦抵抗を低減して用紙７の自重落下を促進するために、角度βを大きくするのが好ましい。具体的には、用紙７の第１方向寸法が１５０ｍｍの場合には、角度βは約１５度で充分であるが、１５０ｍｍを超える場合には、１５度より大きい方がよい。

（ｆ）ローラ角度調節機構５によって、送出ローラ２の送り出し方向Ａｐの傾斜角度αを調節できるので、用紙７の、第１方向寸法、第２方向寸法、厚さ、腰の強さ、及び材質等に応じて、搬送ベルト３１上における用紙７の滑り具合の最適化を図ることができる。よって、用紙７の斜行補正を良好に行うことができる。

［変形構成］
（１）複数個の球体３３は、必ずしも、等間隔でなくてもよい。但し、隣接する球体３３の間隔Ｗは、第２方向へ搬送する予定の用紙７の、第２方向寸法Ｗｏに比して、同じ又は小さく、設定されなければならない。

（２）図１０に示されるようなベルト角度調節機構４を採用してもよい。この機構４は、図４のモータ４４に代えてシャフト４５を有しており、使用者がシャフト４５を手動で回すことによって調節を行うようになっている。

（３）図１０に示されるようなローラ角度調節機構５を採用してもよい。この機構５は、図４のモータ５４に代えてシャフト５５を有しており、使用者がシャフト５５を手動で回すことによって調節を行うようになっている。

（４）前段装置９としては、図２に示される用紙裁断機に限らず、その他の構成の用紙裁断機、更には公知の用紙加工機を、採用してもよい。

（５）紙受装置８としては、図１に示される紙受装置に限らず、その他の構成の紙受装置を、採用してもよい。

（６）角度αと角度βとは、同じであるのが好ましいが、必ずしも、同じである必要はない。

（７）ベルト角度調節機構４及びローラ角度調節機構５は、いずれか一方を採用しなくてもよい。すなわち、角度αは一定とし、角度βのみ調節可能としてもよく、又は、角度αのみ調節可能とし、角度βは一定としてもよい。

（８）貫通孔３４１の直径は、球体３３の直径より大きく、設定されてもよく、その場合、貫通孔３４１は、球体３３の中央部にて球体３３を保持するのが好ましい。

本発明の直角搬送装置は、装置全体の大きさや装置の設置スペースを低減できるので、産業上の利用価値が大である。

１ 直角搬送装置 ２ 送出ローラ ３ 搬送ユニット ３１ 搬送ベルト
３３ 球体 ７、７０ 用紙 ９ 前段装置

Claims (8)

1. 前段装置から第１方向へ搬送されて来た平面視矩形の用紙を、第１方向に対して直交した第２方向へ搬送する、直角搬送装置において、
   前段装置から搬送されて来た用紙を、第１方向へ送り出す送出ローラと、
   前記送出ローラから送り出された用紙を、搬送ベルトに載せて、第２方向へ搬送する、搬送ユニットと、
   を備えており、
   前記搬送ユニットは、前記搬送ベルトの第１方向下流側に、複数個の球体を、備えており、
   前記複数個の球体は、第２方向に沿って、且つ、一列に並んで、配置されており、
   前記複数個の球体は、それぞれ、搬送ベルト上に、転動自在に載置されており、
   前記搬送ベルトは、前記送出ローラの送り出し位置より下方に位置しており、且つ、第１方向下流側に向けて低くなるよう傾斜しており、
   前記送出ローラの送り出し位置と前記球体の載置位置との間の、第１方向に沿った距離が、第２方向へ搬送される用紙の第１方向寸法より長く、設定されており、
   前記送出ローラから送り出された前記用紙が、前記搬送ベルト上を滑り、滑って来た前記用紙の先端縁が前記球体と前記搬送ベルトとのニップ部の直前の隙間に入り込んで止まるようになっている、
   ことを特徴とする直角搬送装置。
2. 前記複数個の球体が、前記搬送ベルト上の載置位置を第１方向に沿って調節可能に、設けられている、
   請求項１記載の直角搬送装置。
3. 前記送出ローラが、送り出し速度を調節可能に、設けられている、
   請求項１又は２に記載の直角搬送装置。
4. 前記搬送ベルトが、傾斜角度を調節可能に、設けられている、
   請求項１〜３のいずれか一つに記載の直角搬送装置。
5. 前記送出ローラが、送り出し方向の上下の傾斜角度を調節可能に、設けられている、
   請求項１〜４のいずれか一つに記載の直角搬送装置。
6. 前記搬送ベルトが、前記複数個の球体の載置位置が設定された状態で、第２方向へ搬送される予定の、仕様上最大の第１方向寸法を有する用紙の、全てを載せることができる、第１方向寸法を、有している、
   請求項１〜５のいずれか一つに記載の直角搬送装置。
7. 前記送出ローラの送り出し速度が、前段装置における搬送速度より、大きく設定されている、
   請求項１〜６のいずれか一つに記載の直角搬送装置。
8. 前記球体は、前記送出ローラから送り出された前記用紙が前記ニップ部に入り込むことによって持ち上げられることがないような重さに、設定されている、
   請求項１記載の直角搬送装置。

Images