JP6336352B2 - 給紙補助ローラ装置 - Google Patents

Description

本発明は、製函機又は印刷機の給紙送出部における給紙補助ローラ装置に関する。

一般に、製函機は、上流側から順に、給紙送出部、印刷部、スロッタ、ダイカッタ、グルア、フォルダ、及びカウンタユニットを備える。印刷機は、上流側から順に、給紙送出部、及び印刷部を備える。製函機又は印刷機が加工対象とするシート状ワークには、段ボールシート、厚紙、それらと樹脂や金属等との複合材料からなるシートなどが挙げられる。代表的なものは段ボールシートである。本明細書では、これらシート状ワークを、以下、単にシートと表記する。給紙送出部は、シートを印刷部側に送り出す装置である。給紙送出部は、送出方式によってリードエッジフィーダ、キッカとも呼称されている。

前記シート状ワークを印刷部側に送り出す技術としては、例えば特許文献１が文献公知となっている。

特許文献１には、給紙送出部に関し、積層されたシート状ワークのうちの最下層のシート状ワークを印刷部側に送り出す複数の給紙ローラと、これら給紙ローラの駆動軸ごとに配されて前記給紙ローラをそれぞれ回転駆動させる第１の駆動手段と、前記給紙ローラと最下層のシート状ワークとの接離をその昇降動作によって調整するグレートと、当該グレートを昇降動作させる第２の駆動手段と、送り出されたシート状ワークを印刷部の印刷ローラに受け渡すフィーダローラと、当該フィーダローラを回転駆動させる第３の駆動手段と、これら駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記第１、第２及び第３の駆動手段がそれぞれ独立して配されており、前記制御手段によって前記給紙ローラの加速パターンが決定され、前記加速パターンに基づいて前記第１、第２及び第３の駆動手段と前記印刷部の印刷ローラとが連動する位相同期制御が行われる構成、が記載されている。

特許第４９７６３６２号公報

しかしながら、特許文献１記載の既知の装置は、シート状ワークのシート長が長い場合や反りが大きい場合に送り出し動作が不安定となることがあった。

図１４と図１５は、従来の給紙送出部１００を側面側から見たときの構造図である。図１４は、給紙送出前の状態を示す図である。図１５は、給紙送出開始直後の状態を示す図である。
ここでは、説明の都合上、図１４と図１５は、その右側を上流側とし、その左側を下流側として説明する。
従来の給紙送出部１００は、その給紙送出動作において、（１）シート２００が手動あるいは自動で載置台１１０上のグレート１０９上に積層される。（２）シート２００の先端面（下流側垂直端面）はフロントゲージ１０３に当接し、揃えられる。（３）シート２００の後端面（上流側垂直端面）はバックストップ１０７に当接し、揃えられる。（４）最下層のシート先端側下面はグレート１０９に当接し、サクションボックス１０５の吸引作用で、吸引される。（５）最下層のシート後端側と後端側下面はシート受け１０８に当接する。（６）給紙送出動作を開始すると、グレート１０９が降下し、最下層のシート先端側下面は吸引されたまま降下する。（７）シート２００の先端側下面は給紙ローラ１０４に密着される。（８）給紙ローラ１０４が回転すると最下層のシートが加速され、ゲートを抜け、上下に配されたフィードローラ１０２の間を経由して印刷部へ到達する。（９）シートの搬送をフィードローラ１０２に受け渡すと、グレート１０９が上昇し、シート２００は給紙ローラ１０４から離脱する。（１０）シート２００はその後も引出され、給紙送出動作が完了すると直上のシートが降下し、次の給紙送出動作まで待機する。このようにしてシート２００は積層状態から1枚ずつ分離し、送出される。ところが、シート２００が長い場合、上記（８）の過程でシート側下面がシート受け１０８から離脱直後に給紙送出部上面のカバー１０６に衝突し衝撃を受ける（図１５）。また、上記（９）（１０）の過程でシート２００の後半部が下方に垂れ下がった状態で搬送される。そして、前記衝撃はシート２００の姿勢を悪化させ、上記（１３）の過程での垂れ下がった部分は載置台１１０との間、特に符号ｂ１で示す区間で引出抵抗を増大させる。この結果、シート２００の送出姿勢が悪くなり、送出タイミングがバラつくことになる。そして、このバラツキは、下流側におけるシート印刷ズレなどの品質低下に繋がる。この不具合は、シート長にかかわらず初期状態で反っているシートにおいてはさらに大きく発生する。

そこで上述した従来技術の問題点に鑑みて、本発明の目的は、製函機又は印刷機の給紙送出部において、シート引出抵抗の増大を防止し、シートの送出姿勢と送出タイミングを安定化させる新規な給紙補助ローラ装置を提供することにある。

本発明の給紙補助ローラ装置は、製函機又は印刷機の給紙送出部において、シートを前方に送り出す給紙ローラが配された載置台と当該シートの後端を受けるシート受けとの間のエリアに、水平方向と垂直方向のそれぞれの方向へ独立して任意の位置に移動可能な給紙補助ローラが配されており、前記給紙補助ローラが所定位置に移動して前記シートを下支えすることを特徴とする。

本発明によれば、シートの積層状態（シート長さやその反りの状態）に応じて、前記給紙補助ローラを所定位置に移動させることによって最下層のシートが送出される過程で、その後半部の下面を支え滑走させる。その結果、シート後端が離脱する際の落差を小さくして衝撃を緩和するとともに、シートの屈曲を減少させてシートの引出抵抗の増大を防止する。すなわち、本発明によれば、シートが円滑に供給されるため、シートの送出姿勢と送出タイミングが安定し、印刷品質が向上する。

前記給紙補助ローラの位置は、手動で設定することができ、また、自動で設定することができる。

本発明は、第１のモータと第２のモータが備わっており、前記第１のモータによって前記給紙補助ローラを水平方向に移動させ、前記第２のモータによって前記給紙補助ローラを垂直方向に移動させることを特徴とする。

本発明によれば、自動で前記給紙補助ローラを前進後退させながら昇降動作させることが容易となる。

本発明は、第１のモータと第２のモータが備わっており、前記第１のモータと前記第２のモータを位相同期制御し、その同相成分で前記給紙補助ローラを水平方向に移動させ、その位相差成分で前記給紙補助ローラを垂直方向に移動させることを特徴とする。

本発明によれば、前記給紙補助ローラを再現性良く前進後退させながら昇降動作させることが容易となる。特に、同相成分で水平移動し、また、位相差成分で垂直移動する方式では、前記第１のモータと前記第２のモータを同一回転量回転することで、速やかに水平移動させることができ、尚且つ、前記第１のモータと前記第２のモータを互いの回転量に差をつけて回転することで、速やかに垂直移動させることができる。

本発明は、前記給紙補助ローラが水平方向に移動させるためのベース上に連結され、前記給紙補助ローラが垂直方向に移動させるためのリフタに連結され、当該リフタがリンクベース上に連結されており、前記第１のモータによって前記ベースが水平移動し、また、前記第２のモータによって前記リンクベースが水平移動する構成となっていることを特徴とする。

本発明によれば、前記載置台と前記シート受けとの間のエリアのスペースを有効利用した装置構成となる。

本発明は、前記第１のモータと連動してその回転量を検出する第１のエンコーダと、前記第２のモータと連動してその回転量を検出する第２のエンコーダが備わっており、これらエンコーダの値から前記給紙補助ローラの水平位置および垂直位置を検出することを特徴とする。

本発明によれば、前記給紙補助ローラを最適な位置に再現性良く移動させることが容易となる。

本発明は、前記シートの進行方向に前記給紙補助ローラが複数配されていることを特徴とする。

本発明によれば、滑走させるシートの送出姿勢をより真っ直ぐな姿勢とすることが容易となる。

本発明の給紙補助ローラ装置によれば、シートの積層状態（シート長さやその反りの状態）に応じて、前記給紙補助ローラを移動させることによって最下層のシートが送出される過程で、その後半部の下面を支え滑走させる。その結果、シート後端が離脱する際の落差を小さくして衝撃を緩和するとともに、シートの屈曲を減少させてシートの引出抵抗の増大を防止する。すなわち、本発明によれば、シートが円滑に供給されるため、シートの送出姿勢と送出タイミングが安定し、印刷品質が向上する。

本発明を適用した実施形態の給紙補助ローラ装置が配されている給紙送出部を示す斜視図である。 上記実施形態の給紙送出部を側面側から見たときの構造図であり、給紙送出前の状態を示す図である。 上記実施形態の給紙送出部を側面側から見たときの構造図であり給紙送出開始直後の状態を示す図である。 上記実施形態の給紙送出部を上面側から見たときの構造図である。 上記実施形態の給紙補助ローラ装置を上面側から見たときの構造図であり、給紙補助ローラの垂直位置が低いときの状態を示す図である。 上記実施形態の給紙補助ローラ装置を上面側から見たときの構造図であり、給紙補助ローラの垂直位置が高いときの状態を示す図である。 上記実施形態の給紙補助ローラ装置を側面側から見たときの断面構造図であり、給紙補助ローラの垂直位置が低いときの状態を示す図である。 上記実施形態の給紙補助ローラ装置を側面側から見たときの断面構造図であり、給紙補助ローラの垂直位置が高いときの状態を示す図である。 上記実施形態の他の例の給紙送出部を上面側から見たときの構造図である。 上記実施形態の他の例の給紙補助ローラ装置を上面側から見たときの構造図であり、給紙補助ローラの垂直位置が低いときの状態を示す図である。 上記実施形態の他の例の給紙補助ローラ装置を上面側から見たときの構造図であり、給紙補助ローラの垂直位置が高いときの状態を示す図である。 上記実施形態の他の例の給紙補助ローラ装置を側面側から見たときの断面構造図であり、給紙補助ローラの垂直位置が低いときの状態を示す図である。 上記実施形態の他の例の給紙補助ローラ装置を側面側から見たときの断面構造図であり、給紙補助ローラの垂直位置が高いときの状態を示す図である。 従来の給紙送出部を側面側から見たときの構造図であり、給紙送出前の状態を示す図である。 従来の給紙送出部を側面側から見たときの構造図であり給紙送出開始直後の状態を示す図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（本発明の実施の形態）
図１は、本発明を適用した実施形態の給紙補助ローラ装置１０が配されている給紙送出部１を示す斜視図である。図２は、本実施形態の給紙送出部１を側面側から見たときの構造図であり、給紙送出前の状態を示す図である。図３は、本実施形態の給紙送出部１を側面側から見たときの構造図であり給紙送出開始直後の状態を示す図である。図４は、本実施形態の給紙送出部１を上面側から見たときの構造図である。図２や図３などの側面図において、図の右側は上流側であり、図の左側は下流側である。下段のフィードローラ１０２や給紙ローラ１０４などの回転方向は、図の左回りを正方向、図の右回りを逆方向としている。各図においてＯＰ側は操作者側であり、ＤＲ側は駆動源側である。

製函機又は印刷機が加工対象とするシート２００は、具体的には段ボールシートである。給紙送出部１は、シート２００を印刷部側に送り出す装置である。給紙送出部１は、リードエッジフィーダ、キッカとも呼称されている。図１において、符号１９１，１９２はフロント・ラテラルアライナであり、載置台上シートの幅方向側面の端面を揃えるためのものである。また、図１において、符号１８１は操作パネルであり、データ入力を受付けるとともに装置の状態表示等を行うものである。

本実施形態の給紙送出部１は、その給紙送出動作において、（１）シート２００が手動あるいは自動で載置台１１０上のグレート１０９上に積層される。（２）シート２００の先端面（下流側垂直端面）はフロントゲージ１０３に当接し、揃えられる。（３）シート２００の後端面（上流側垂直端面）はバックストップ１０７に当接し、揃えられる。（４）最下層のシート先端側下面はグレート１０９に当接し、サクションボックス１０５の吸引作用で、吸引される。（５）最下層のシート後端側と後端側下面はシート受け１０８に当接する。（６）給紙送出動作を開始すると、グレート１０９が降下し、最下層のシート先端側下面は吸引されたまま降下する。（７）シート２００の先端側下面は給紙ローラ１０４に密着される。（８）給紙ローラ１０４が回転すると最下層のシートが加速され、ゲートを抜け、上下に配されたフィードローラ１０２の間を経由して印刷部へ到達する。（９）シートの搬送をフィードローラ１０２に受け渡すと、グレート１０９が上昇し、シート２００は給紙ローラ１０４から離脱する。（１０）シート２００はその後も引出され、給紙送出動作が完了すると直上のシートが降下し、次の給紙送出動作まで待機する。このようにしてシート２００は積層状態から1枚ずつ分離し、送出される。

本実施形態の給紙補助ローラ装置１０は、図１と図２に示すとおり、製函機又は印刷機の給紙送出部１において、シート２００を前方に送り出す給紙ローラが配された載置台１１０と当該シート２００の後端を受けるシート受け１０８との間のエリアに、水平方向と垂直方向のそれぞれの方向へ独立して任意の位置に移動可能な給紙補助ローラ１１が配されており、前記給紙補助ローラ１１がシート２００を下支えする構成となっている。

図５は、本実施形態の給紙補助ローラ装置１０を上面側から見たときの構造図であり、給紙補助ローラ１１の垂直位置が低いときの状態を示す図である。図６は、本実施形態の給紙補助ローラ装置１０を上面側から見たときの構造図であり、給紙補助ローラ１１の垂直位置が高いときの状態を示す図である。図７は、本実施形態の給紙補助ローラ装置１０を側面側から見たときの断面構造図であり、給紙補助ローラ１１の垂直位置が低いときの状態を示す図である。図８は、本実施形態の給紙補助ローラ装置１０を側面側から見たときの断面構造図であり、給紙補助ローラ１１の垂直位置が高いときの状態を示す図である。図７や図８などの側面から見た図において、図の右側は上流側であり、図の左側は下流側である。

図５〜図８に示すとおり、本実施形態の給紙補助ローラ装置１０は、リフタ１１１によって昇降動作する給紙補助ローラ１１が装置本体の下流側に配されており、また、低い位置に位置固定された給紙補助ローラ１２が装置本体の上流側に配されている。リフタ１１１の上側はリンクベース１３と連結されており、リフタ１１１の下側は摺動ローラ１１２と連結されている。そして、装置本体の下側に配されているベース１１９の上を摺動ローラ１１２が摺動する。下カバー１０６は上流側のカバー巻取りユニット１５２と下流側のカバー巻取りユニット１５１とに巻き回されて、張設されている。
つまり本実施形態では、給紙補助ローラ１１が水平方向に移動させるためのベース１１９上に連結され、給紙補助ローラ１１が垂直方向に移動させるためのリフタ１１１に連結され、当該リフタ１１１がリンクベース１３上に連結されている。

図５と図６に示すとおり、本実施形態の給紙補助ローラ装置１０は、リフタ１１１が水平移動用ボールネジ３１と連結しており、水平移動用ボールネジ３１がプーリ及びベルトを介して第１のモータ２１と連結している。よって、第１のモータ２１によって給紙補助ローラ１１を水平移動させる。そして、第１のモータ２１と連動してその回転量を検出する第１のエンコーダ５１が配されている。
図５と図６に示すとおり、本実施形態の給紙補助ローラ装置１０は、リンクベース１３が垂直移動用ボールスプライン３２と連結しており、垂直移動用ボールスプライン３２がプーリ及びベルトを介して第２のモータ２２と連結している。よって、第２のモータ２２によって給紙補助ローラ１１を垂直移動させる。そして、第２のモータ２２と連動してその回転量を検出する第２のエンコーダ５２が配されている。そして、これら第１のエンコーダ５１と第２のエンコーダ５２の値から前記給紙補助ローラ１１の水平位置および垂直位置を検出する構成となっている。

前記モータ２１，２２としては、誘導モータ、サーボモータ、ステッピングモータなどが用いられる。

本実施形態では、第１のモータ２１と第２のモータ２２を位相同期制御し、その同相成分で前記給紙補助ローラ１１を水平方向に移動させ、その位相差成分で前記給紙補助ローラ１１を垂直方向に移動させる構成となっている。

本実施形態によれば、前記給紙補助ローラ１１を再現性良く前進後退させながら昇降動作させることが容易となる。

図５と図６に示すとおり、本実施形態の給紙補助ローラ装置１０は、給紙補助ローラ１１の下降端の位置検出用のセンサ１７１と、給紙補助ローラ１１の上昇端の位置検出用のセンサ１７２が配されている。

図５と図６に示すとおり、本実施形態の給紙補助ローラ装置１０は、給紙補助ローラ１１の下流端の位置検出用のセンサ１８１と、給紙補助ローラ１１の上流端の位置検出用のセンサ１８２が配されている。

本実施形態によれば、シート２００の積層状態（シート長さやその反りの状態）に応じて、前記給紙補助ローラ１１を移動させることによって最下層のシートが送出される過程で、その後半部の下面を支え滑走させる。その結果、シート後端が離脱する際の落差を小さくして衝撃を緩和するとともに、シートの屈曲を減少させてシートの引出抵抗の増大を防止する。すなわち、本実施形態によれば、シート２００が円滑に供給されるため、シート２００の送出姿勢と送出タイミングが安定し、印刷品質が向上する。

（本発明の実施形態の他の例）
図９は、本実施形態の他の例の給紙補助ローラ装置１０を上面側から見たときの構造図であり、給紙補助ローラ１１の垂直位置が低いときの状態を示す図である。図１０は、本実施形態の他の例の給紙補助ローラ装置１０を上面側から見たときの構造図であり、給紙補助ローラ１１の垂直位置が低いときの状態を示す図である。図１１は、本実施形態の他の例の給紙補助ローラ装置１０を上面側から見たときの構造図であり、給紙補助ローラ１１の垂直位置が高いときの状態を示す図である。図１２は、本実施形態の他の例給紙補助ローラ装置１０を側面側から見たときの断面構造図であり、給紙補助ローラ１１の垂直位置が低いときの状態を示す図である。図１３は、本実施形態の他の例の給紙補助ローラ装置１０を側面側から見たときの断面構造図であり、給紙補助ローラ１１の垂直位置が高いときの状態を示す図である。図１２や図１３などの側面から見た図において、図の右側は上流側であり、図の左側は下流側である。ここで、同一の符号は同じ機能を示しており、その説明を適宜省略する。

図９〜図１１に示す例によれば、給紙補助ローラ装置１０は、リンクベース１３が垂直移動用ボールネジ３３と連結しており、垂直移動用ボールネジ３３がプーリ及びベルトを介して第２のモータ２２と連結している。

図１２と図１３に示す例によれば、本実施形態の給紙補助ローラ装置１０は、リフタ１１３とリフタ１１５が連結軸１１７で連結したパンタグラフ機構によって昇降動作する給紙補助ローラ１１が装置本体の下流側に配されているとともに、当該パンタグラフ機構によって昇降動作する給紙補助ローラ１２が装置本体の上流側に配されている。符号１１８は、給紙補助ローラ１２の浮き上がり防止ガイドである。

本実施例によれば、滑走させるシートの送出姿勢をより真っ直ぐな姿勢とすることが容易となる。

以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。給紙補助ローラ１１の位置は、手動で設定することができ、また、自動で設定することができる。本発明の給紙補助ローラ装置１０は、既存の製函機又は印刷機の給紙送出部に後付けすることができ、また、最初から搭載した新規な給紙送出部とすることができる。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることは言うまでもない。

１ 製函機又は印刷機の給紙送出部、
１０ 本発明の給紙補助ローラ装置、
１１、１２ 給紙補助ローラ、
１３ リンクベース、
２１ 第１のモータ、
２２ 第２のモータ、
５１ 第１のエンコーダ、
５２ 第２のエンコーダ、
１０２ フィードローラ、
１０３ フロントゲージ、
１０４ 給紙ローラ、
１０５ サクションボックス、
１０７ バックストップ、
１０８ シート受け、
１１９ ベース、
２００ シート（段ボールシート）

Claims (6)

1. 製函機又は印刷機の給紙送出部において、シートを前方に送り出す給紙ローラが配された載置台と当該シートの後端を受けるシート受けとの間のエリアに、水平方向と垂直方向のそれぞれの方向へ独立して任意の位置に移動可能な給紙補助ローラが配されており、前記給紙補助ローラが所定位置に移動して前記シートを下支えすることを特徴とする給紙補助ローラ装置。
2. 第１のモータと第２のモータが備わっており、前記第１のモータによって前記給紙補助ローラを水平方向に移動させ、前記第２のローラによって前記給紙補助ローラを垂直方向に移動させることを特徴とする請求項１記載の給紙補助ローラ装置。
3. 第１のモータと第２のモータが備わっており、前記第１のモータと前記第２のモータを位相同期制御し、その同相成分で前記給紙補助ローラを水平方向に移動させ、その位相差成分で前記給紙補助ローラを垂直方向に移動させることを特徴とする請求項１記載の給紙補助ローラ装置。
4. 前記給紙補助ローラが水平方向に移動させるためのベース上に連結され、前記給紙補助ローラが垂直方向に移動させるためのリフタに連結され、当該リフタがリンクベース上に連結されており、前記第１のモータによって前記ベースが水平移動し、また、前記第２のモータによって前記リンクベースが水平移動する構成となっていることを特徴とする請求項３記載の給紙補助ローラ装置。
5. 前記第１のモータと連動してその回転量を検出する第１のエンコーダと、前記第２のモータと連動してその回転量を検出する第２のエンコーダが備わっており、これらエンコーダの値から前記給紙補助ローラの水平位置および垂直位置を検出することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項記載の給紙補助ローラ装置。
6. 前記シートの進行方向に前記給紙補助ローラが複数配されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の給紙補助ローラ装置。