特開 2022-59148 シートの反り修正装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022059148

(43)【公開日】2022-04-13

(54)【発明の名称】シートの反り修正装置

(51)【国際特許分類】

   B65H 29/70 20060101AFI20220406BHJP

   B65H 5/06 20060101ALI20220406BHJP

   B65H 29/60 20060101ALI20220406BHJP

【ＦＩ】

B65H29/70

B65H5/06 H

B65H29/60 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020166700

(22)【出願日】2020-10-01

(71)【出願人】

【識別番号】592251396

【氏名又は名称】株式会社コスモグラフ

(74)【代理人】

【識別番号】100091306

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 友一

(74)【代理人】

【識別番号】100174609

【弁理士】

【氏名又は名称】関 博

(72)【発明者】

【氏名】松田 光良

(72)【発明者】

【氏名】小室 直樹

【テーマコード（参考）】

3F049

3F053

【Ｆターム（参考）】

3F049AA05

3F049CA32

3F049DA04

3F049DA19

3F049DB04

3F049DB11

3F049EA12

3F049EA28

3F049LA01

3F049LB01

3F053EA01

3F053EC01

3F053EC15

3F053ED02

3F053ED12

3F053ED19

3F053HA03

3F053HB01

3F053HB09

3F053HB22

3F053LA01

3F053LB01

(57)【要約】

【課題】湿気及びシートの反り具合に応じてシートの反りを修正するシートの反り修正装置を提供する。
【解決手段】本発明のシートの反り修正装置１０は、シート１２の反り具合を検知する第１反り検知センサ２２を有する供給部２０と、
前記シート１２を搬送しながら発生している反り方向と反対方向に湾曲させて前記反りを修正する反り修正部３０と、
前記供給部の湿度を測定する湿度センサ４０と、
前記第１反り検知センサ２２と前記湿度センサ４０と前記反り修正部３０と電気的に接続し、前記第１反り検知センサ２２と前記湿度センサ４０の測定値に基づいて前記反り修正部３０の搬送速度を制御する制御部５０と、
を備えたことを特徴としている。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シートの反り具合を検知する第１反り検知センサを有する供給部と、
前記シートを搬送しながら発生している反り方向と反対方向に湾曲させて前記反りを修正する反り修正部と、
前記供給部の湿度を測定する湿度センサと、
前記第１反り検知センサと前記湿度センサと前記反り修正部と電気的に接続し、前記第１反り検知センサと前記湿度センサの測定値に基づいて前記反り修正部の搬送速度を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするシートの反り修正装置。

【請求項2】

請求項１に記載されたシートの反り修正装置であって、
前記反り修正部で修正した後の前記シートの反り具合を検知する第２反り検知センサを備え、
前記制御部は前記第２反り検知センサの測定値に基づいて前記反り修正部の搬送速度を制御することを特徴とするシートの反り修正装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載されたシートの反り修正装置であって、
前記反り修正部は、反対方向に湾曲させる頂点に前記シートの幅方向に跨って回転接触する反り修正シャフトと、径の異なる複数の前記反り修正シャフトを備えたシャフト交換部を備え、
前記制御部は、前記第１反り検知センサと前記湿度センサの測定値に基づいて前記反り修正部の前記シャフト交換部を介して前記反り修正シャフトのシャフト径を変えることを特徴とするシートの反り修正装置。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３のいずれか１に記載されたシートの反り修正装置であって、
前記供給部から前記反り修正部を通過しない平坦なシートの迂回路を設け、前記制御部は、前記第１反り検知センサの測定値に基づいて前記迂回路で選択して前記平坦なシートを搬送させる制御を行うことを特徴とするシートの反り修正装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は印刷紙、ロール紙をカットした紙、剥離紙など反りが生じたシートを平坦にするシートの反り修正装置に関する。

【背景技術】

【0002】

印刷紙、ロール紙をカットした紙、剥離紙などのシートは反りが生じることがある。このような反りが生じたシートを搬送装置で搬送するとローラ間で紙詰まりを起こすため搬送することができない。このため反ったシートの仕分け作業は、自動仕分け搬送装置を利用することができず、手作業で仕分け作業を行わなければならなかった。
従来、シートの反りを除去する装置として特許文献１に開示の技術がある。この装置は、凹状弧が形成された固定ガイドと、凹状弧の半径に合うゴム状ローラを有する回転軸からなる。反ったシートが凹状弧とゴム状ローラの間を通過するときに、その反りとは反対方向に曲げられてシートの反りを除去できる。

【0003】

しかしながら、シートの反り具合は、シートの紙質（加熱、加圧など）に起因する要因と、装置の周辺（作業環境）の湿度に起因する要因の２つがある。特許文献１に開示の装置では、シートの種類、湿度が変化するとシートの反りを除去できないおそれがある。また、凹状弧の固定ガイドは単なるガイドの役割で回転軸と共に回転するゴム状ローラの構成では、搬送するシートとの接触面積が小さく、紙詰まりを起こし易い問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１－２０９２６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点に鑑み、湿気及びシートの反り具合に応じてシートの反りを修正するシートの反り修正装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上記課題を解決するための第１の手段として、シートの反り具合を検知する第１反り検知センサを有する供給部と、
前記シートを搬送しながら発生している反り方向と反対方向に湾曲させて前記反りを修正する反り修正部と、
前記供給部の湿度を測定する湿度センサと、
前記第１反り検知センサと前記湿度センサと前記反り修正部と電気的に接続し、前記第１反り検知センサと前記湿度センサの測定値に基づいて前記反り修正部の搬送速度を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするシートの反り修正装置を提供することにある。
上記第１の手段によれば、作業環境の湿気及びシートの反り具合に応じてシートの反りを修正することができる。

【0007】

本発明は、上記課題を解決するための第２の手段として、第１の手段において、前記反り修正部で修正した後の前記シートの反り具合を検知する第２反り検知センサを備え、
前記制御部は前記第２反り検知センサの測定値に基づいて前記反り修正部の搬送速度を制御することを特徴とするシートの反り修正装置を提供することにある。
上記第２の手段によれば、反り修正を行ったシートの状態に応じて反り修正部の反り強度を修正することができる。

【0008】

本発明は、上記課題を解決するための第３の手段として、第１又は第２の手段において、前記反り修正部は、反対方向に湾曲させる頂点に前記シートの幅方向に跨って回転接触する反り修正シャフトと、径の異なる複数の前記反り修正シャフトを備えたシャフト交換部を備え、
前記制御部は、前記第１反り検知センサと前記湿度センサの測定値に基づいて前記反り修正部の前記シャフト交換部を介して前記反り修正シャフトのシャフト径を変えることを特徴とするシートの反り修正装置を提供することにある。
上記第３の手段によれば、搬送速度の他にシャフトの径を変化させることにより反り修正のための強度を任意に変更することができる。

【0009】

本発明は、上記課題を解決するための第４の手段として、第１ないし第３のいずれか１の手段において、前記供給部から前記反り修正部を通過しない平坦なシートの迂回路を設け、前記制御部は、前記第１反り検知センサの測定値に基づいて前記迂回路を選択して前記平坦なシートを搬送させる制御を行うことを特徴とするシートの反り修正装置を提供することにある。
上記第４の手段によれば、反りの発生していない平坦なシートは迂回路に通して反り修正部を回避することができ、修正作業を短縮できる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、作業環境の湿気及びシートの反り具合に応じてシートの反りを修正することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明のシートの反り修正装置の構成概略図である。

【図2】シャフト交換部の説明図である。

【図3】迂回路の説明図である。

【図4】湿度、反り具合、シャフト径と搬送速度の関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明のシートの反り修正装置の実施形態について、図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
本発明の搬送対象となる反った（反り状態の）シートとは、具体的には平面上に置いたシートの両端が上方に反り返って（下向きの放物線状）又は中心付近が上方に突出して（上向きの放物線状）湾曲しているシートである。

【0013】

［シートの反り修正装置１０］
図１は、本発明のシートの反り修正装置の構成概略図である（シャフト交換部３５は省略）。図示のように本発明のシートの反り修正装置１０は、シート１２の反り具合を検知する第１反り検知センサ２２を有する供給部２０と、シート１２を搬送しながら発生している反り方向と反対方向に湾曲させて反りを修正する反り修正部３０と、供給部２０の湿度を測定する湿度センサ４０と、第１反り検知センサ２２と湿度センサ４０と反り修正部３０と電気的に接続し、第１反り検知センサ２２と湿度センサ４０の測定値に基づいて反り修正部３０の搬送速度を制御する制御部５０を備えている。

【0014】

供給部２０は、反りを修正する前の反り状態（反った）シート１２を保持するストッカーである。
供給部２０は、第１反り検知センサ２２を備えている。第１反り検知センサ２２は、ＣＣＤカメラ等を用いることができ、シート１２を上面又は側面から撮影して反り具合を検知できる。

【0015】

反り修正部３０は、ローラベルト３２と、反り修正シャフト３４と搬送ガイド３６を備えている。
ローラベルト３２は、上流側（供給部２０側）から下流側（排出部２６側）に向けて第１、第２、第３のローラ３２ａ，３２ｂ，３２ｃを側面視でくの字に配置している。そして第１ないし第３のローラ３２ａ，３２ｂ，３２ｃにベルト３３ａを掛け回し矢印Ａ方向に回転している。
搬送ガイド３６は、ローラベルト３２の下方に配置して「くの字」に湾曲したローラベルト３２の下面に沿って凸状に形成した固定ガイドである。シート１２はローラベルト３２と搬送ガイド３６の間を通過する。なおシート１２は、ローラベルト３２のくの字の湾曲と対向（図１に示すローラベルト３２が下向きの「くの字」の場合、シート１２は上向きの「くの字」に沿った状態）するように供給部２０から搬送される。
このような反り修正部３０は、ローラベルト３２の構成により搬送するシート１２との接触面積を大きくすることができ、シャフトのみが回転する構成と比べて紙詰まりを防止できる。

【0016】

反り修正シャフト３４は側面視で「くの字」状の頂点箇所（搬送ガイド３６の頂点箇所）に配置した第２ローラ３２ｂの下方に取り付けて、ベルト３３ａを第２ローラ３２ｂに向けて付勢している。これにより反り修正シャフト３４はベルト３３ａに従動して回転する。反り修正シャフト３４は軸心をシート１２の幅方向（図１の紙面と直交する方向）に渡って配置し、シート１２の反り方向と反対方向に湾曲させる支点となる。反り修正シャフト３４の径は小さいほど反りの強いシート１２を修正し易く、径が大きいほど反りの弱いシート１２を修正し易い。このため反り修正シャフト３４は径の異なるシャフトを複数用意して、交換可能なシャフト交換部３５を備えている。

【0017】

図２はシャフト交換部の説明図である。シャフト交換部３５は、第２ローラ３２ｂの下方に配置している、図２に示すシャフト交換部３５は一例として径の異なる３本の反り修正シャフト３４ａ，３４ｂ，３４ｃを回転式に配置したホルダー３５ａと、このホルダー３５ａを第２ローラ３２ｂに向けて進退移動する伸縮機構３５ｂを備えている。このような構成のシャフト交換部３５は、交換時に第２のローラ３２ｂから離れた状態で回転して利用する反り修正シャフト３４を先端に移動して選択した後、第２のローラ３２ｂに接近させることにより、複数の反り修正シャフト３４を任意に交換できる。

【0018】

湿度センサ４０は、供給部２０付近に配置して修正作業する環境の湿度を測定する湿度計である。このほかにも湿度センサ４０はシート１２の主面湿度を測定するようにしても良い。
制御部５０は、第１反り検知センサ２２と湿度センサ４０と反り修正部３０と電気的に接続している。制御部５０は、シート１２の反り状態、湿度、搬送速度、反り修正シャフト３４の径の過去の実績データを蓄積したデータベース５２を備えている。

【0019】

図４は湿度、反り具合、シャフト径と搬送速度の関係を示すグラフであり、（１）は湿度と搬送速度の関係、（２）は反り具合と搬送速度の関係、（３）はシャフト径と搬送速度の関係を示す図である。
同図（１）に示すように湿度が低いと乾燥してシートの性質等によって反りが強くなるため、搬送速度を遅くして反対方向に湾曲する時間をかけてシート１２の反りを修正する必要がある。一方、湿度が高いとシートの性質等によって反りが弱く、搬送速度を速くしてもシート１２の反りを修正できる。
同図（２）に示すようにシート１２の反りが弱いときは搬送速度を速くしてもシート１２の反りを修正できる。一方、シート１２の反りが強いときは搬送速度を遅くして反対方向に湾曲する時間をかけてシート１２の反りを修正する必要がある。
同図（３）に示すようにシャフト径を太くすると搬送速度を遅くしてシート１２の弱い反りを修正できる。一方、シャフト径を細くすると搬送速度を速くしてシート１２の強い反りを修正できる。
データベース５２は図４に示すような過去の実績データを蓄積している。そして制御部５０は第１反り検知センサ２２と湿度センサ４０の測定値と過去の実績データを比較して反り修正部３０の最適な搬送速度となるように制御している。

【0020】

（第２反り検知センサ２４）
第２反り検知センサ２４は、反り修正部３０で反り修正して排出部２６に保持されたシート１２の反り具合を検知する第１反り検知センサ２２と同様のＣＣＤカメラである。
制御部５０は第２反り検知センサ２４と電気的に接続している。そして第２反り検知センサ２４の測定値に基づいて反り修正部３０の搬送速度又は反り修正シャフト３４のシャフト径を任意に変更するフィードバック制御を行う。

【0021】

（迂回路６０）
本実施形態は供給部２０から反り修正部３０を経て反り修正後の平坦なシート１２を保持する排出部２６の搬送ルートのほか、反りのない平坦なシート１２が反り修正部３０を迂回する迂回路６０を通る迂回ルートを設けている。
図３は迂回路の説明図である。図示のように迂回路６０は、供給部２０と排出部２６の同一平面上を通る複数の搬送ローラ６２を配置した搬送路である。反り修正部３０の第１ローラ３２ａの後方（下流側）に反り修正部３０と迂回路６０を切り換える切り替えゲート６４を設けている。
制御部５０は、切り替えゲート６４と電気的に接続し、第１反り検知センサ２２の測定値に基づいて迂回路６０を選択して平坦なシート１２を搬送させる制御を行う。

【0022】

［作用］
上記構成による本発明のシートの反り修正装置１０の作用について、以下説明する。
第１反り検知センサ２２で供給部２０のシート１２の反り状態を検知する。
（反ったシート）
反ったシート１２は、供給部２０から反り修正部３０に搬送される。制御部５０には、第１反り検知センサ２２と湿度センサ４０の測定値が入力される。この測定値に基づいて搬送速度又はシャフト径を決定している。一例として、データベース５２の過去の実績データと実測データを比較してシート１２の反り具合を修正できる最適な条件の過去の実績データを選択して搬送速度を決定しても良い。また、制御部５０は、同様に反り具合を修正できる最適な条件の過去の実績データを選択して反り修正シャフト３４のシャフト径をシャフト交換部３５を介して交換しても良い。

【0023】

反ったシート１２は、シート面の両面で回転しながら接触する反り修正部３０のローラベルト３２と反り修正シャフト３４の間を通ると反り方向とから反対側に湾曲して平坦なシート１２になる。平坦なシート１２は排出部２６に排出される。
第２反り検知センサ２４で排出部２６のシートの反り状態を検知する。制御部５０は、第２反り検知センサ２４の測定値に基づいて、反り修正部３０の搬送速度又は反り修正シャフト３４のシャフト径を任意に変更するフィードバック制御を行う。
（平坦なシート）
平坦なシート１２は、制御部５０により切り替えゲート６４が迂回路に切り替えられて、迂回路６０へ送られる。これにより、反り修正部を回避することができ、修正作業を短縮できる。

【0024】

このような本発明によれば、作業環境の湿気及びシートの反り具合に応じてシートの反りを修正することができる。
本実施形態の供給部及び排出部はシートを保持するストッカーの構成で説明したが、この構成に限らず、シートを搬送する搬送コンベア上で、第１反り検知カメラを設けた任意箇所を供給部とし、第２反り検知カメラを設けた任意箇所を排出部としても良い。
また第１及び第２反り検知センサは、シートの反り具合を検出できる構成であれば良く、このほかにも測距（距離）センサ等を適用することができる。
また排出部で反りが残ったシートが検出された場合、供給部へ戻す搬送路を別途設けても良い。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。
また、本発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。

【符号の説明】

【0025】

１０ シートの反り修正装置
１２ シート
２０ 供給部
２２ 第１反り検知センサ
２４ 第２反り検知センサ
２６ 排出部
３０ 反り修正部
３２ ローラベルト
３２ａ 第１ローラ
３２ｂ 第２ローラ
３２ｃ 第３ローラ
３３ａ ベルト
３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ 反り修正シャフト
３５ シャフト交換部
３５ａ ホルダー
３５ｂ 伸縮機構
３６ 搬送ガイド
４０ 湿度センサ
５０ 制御部
５２ データベース
６０ 迂回路
６２ 搬送ローラ
６４ 切り替えゲート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】