(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
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。
【発明を実施するための形態】
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
(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。
【0031】
(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。
【0032】
(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。
【0033】
(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。
【0034】
(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。
【0035】
(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。
【0036】
(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。
【0037】
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。
【0038】
(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。
【0039】
(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。
【0040】
(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。
【0041】
(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。
【0042】
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。
【0043】
(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。
【0044】
(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。
【0045】
[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。
【0046】
(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。
【0047】
(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。
【0048】
(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。
【0049】
(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。
【0050】
(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。
【0051】
(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。
【0052】
(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。