特許 7016483 シート材搬送装置、印刷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-28

(45)【発行日】2022-02-07

(54)【発明の名称】シート材搬送装置、印刷装置

(51)【国際特許分類】

   B65H 5/12 20060101AFI20220131BHJP

   B41F 21/04 20060101ALI20220131BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20220131BHJP

   B65H 5/14 20060101ALI20220131BHJP

【ＦＩ】

B65H5/12 A

B41F21/04

B41J2/01 305

B65H5/14 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018102974

(22)【出願日】2018-05-30

(65)【公開番号】P2019206422

(43)【公開日】2019-12-05

【審査請求日】2021-02-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】230100631

【弁護士】

【氏名又は名称】稲元 富保

(72)【発明者】

【氏名】松島 功

【審査官】飯田 義久

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５７－１７４２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１－１４８５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５３－１５８３０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６２－５１４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許発明第３９３５２１９（ＤＥ，Ｃ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ ５／１２

Ｂ６５Ｈ ５／１４

Ｂ４１Ｆ ２１／０４

Ｂ４１Ｊ ２／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート材を担持する少なくとも２つの回転部材と、
一方の前記回転部材に配置され、前記シート材の先端部を把持する第１爪部と第１爪台を含む第１把持手段と、
他方の前記回転部材に配置され、前記シート材の先端部を把持する第２爪部と第２爪台を含む第２把持手段と、を備え、
前記回転部材の軸方向において、前記第１爪台と前記第２爪台とは、前記２つの回転部材間で前記シート材を受け渡すときに端部が重なり合うように配置されている
ことを特徴とするシート材搬送装置。

【請求項2】

前記第１爪台及び前記第２爪台の前記重なり合う領域には、前記第１爪部又は前記第２爪部が対向していない
ことを特徴とする請求項１に記載のシート材搬送装置。

【請求項3】

前記第１爪台は、前記第１爪台を保持している部材よりも、強度が高く、密度が高い材料で形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート材搬送装置。

【請求項4】

前記第２爪台は、前記第２爪台を保持している部材よりも、強度が高く、密度が高い材料で形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のシート材搬送装置。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれかに記載のシート材搬送装置を備えている
ことを特徴とする印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はシート材搬送装置、印刷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

印刷装置として、例えば、ドラムなどの回転部材にシート材を担持して搬送しながら印刷を施すものがある。

【0003】

従来、シート材の先端をドラムに備えたグリッパで把持してドラムの周面に倣わせ、ドラムの回転でシート材を搬送し、順次、下流側のドラムに咥え替えながら搬送するものが知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１４－１００８９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示のグリッパにあっては、シート材を咥え替えるときにシート材のばたつきが発生し、安定した搬送を行うことができないという課題がある。

【0006】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、シート材を安定して搬送することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明に係るシート材搬送装置は、
シート材を担持する少なくとも２つの回転部材と、
一方の前記回転部材に配置され、前記シート材の先端部を把持する第１爪部と第１爪台を含む第１把持手段と、
他方の前記回転部材に配置され、前記シート材の先端部を把持する第２爪部と第２爪台を含む第２把持手段と、を備え、
前記回転部材の軸方向において、前記第１爪台と前記第２爪台とは、前記２つの回転部材間で前記シート材を受け渡すときに端部が重なり合うように配置されている
構成とした。

【0008】

本発明によれば、シート材を安定して搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る印刷装置の概略説明図である。

【図2】同印刷装置の吐出ユニットの平面説明図である。

【図3】搬送ドラムでシート材を搬送するときの挙動の説明に供する搬送ドラム周りの説明図である。

【図4】搬送ドラム及び渡し胴周りの説明図である。

【図5】同じく第１把持手段及び第２把持手段の平面説明図である。

【図6】図５の拡大説明図である。

【図7】図６の拡大説明図である。

【図8】第１把持手段の第１例を説明する拡大説明図である。

【図9】同じく第２例を説明する拡大説明図である。

【図10】第２把持手段から第１把持手段へのシート材の咥え替え動作の説明に供する説明図である。

【図11】同じく第１把持手段と第２把持手段で咥え替えを行っているときの斜視説明図である。

【図12】シート材が薄紙であるとき及び厚紙であるときの咥え状態の説明図である。

【図13】比較例における第１把持手段及び第２把持手段の部分の説明図である。

【図14】本発明の第２実施形態における第１把持手段及び第２把持手段の部分の説明図である。

【図15】本発明の第３実施形態における第１把持手段及び第２把持手段の部分の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明の第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。図１は同実施形態に係る印刷装置の概略説明図、図２は同印刷装置の吐出ユニットの一例の平面説明図である。

【0011】

印刷装置１は、搬入部１０と、印刷部２０と、乾燥部３０と、搬出部４０とを備えている。印刷装置１は、搬入部１０から搬入されるシート状部材であるシート材Ｐに対し、印刷部２０で液体を付与して所要の印刷を行い、乾燥部３０でシート材Ｐに付着した液体を乾燥させた後、シート材Ｐを搬出部４０に排出する。

【0012】

搬入部１０は、複数のシート材Ｐが積載される搬入トレイ１１と、搬入トレイ１１からシート材Ｐを１枚ずつ分離して送り出す給送装置１２と、シート材Ｐを印刷部２０へ送り込むレジストローラ対１３とを備えている。

【0013】

給送装置１２には、ローラやコロを用いた装置や、エアー吸引を利用した装置など、あらゆる給送装置を用いることが可能である。給送装置１２により搬入トレイ１１から送り出されたシート材Ｐは、その先端がレジストローラ対１３に到達した後、レジストローラ対１３が所定のタイミングで駆動することにより、印刷部２０へ送り出される。

【0014】

印刷部２０は、シート材Ｐを外周面に担持して搬送する回転部材（第１回転部材）である搬送ドラム２１と、搬送ドラム２１に担持されたシート材Ｐに向けて液体を吐出する液体吐出部２２とを備えている。

【0015】

また、印刷部２０は、送り込まれたシート材Ｐを受け取って搬送ドラム２１との間でシート材Ｐを渡す回転部材（第２回転部材）である渡し胴２４と、搬送ドラム２１によって搬送されたシート材Ｐを乾燥部３０へ受け渡す受け渡し胴２５を備えている。

【0016】

搬入部１０から印刷部２０へ搬送されてきたシート材Ｐは、渡し胴２４に設けられた後述する第２把持手段（シートグリッパ）５２によって先端が把持され、渡し胴２４の回転に伴って搬送される。渡し胴２４により搬送されたシート材Ｐは、搬送ドラム２１との対向位置で搬送ドラム２１へ受け渡される。

【0017】

搬送ドラム２１の表面にも第１把持手段（シートグリッパ）５１が設けられており、シート材Ｐの先端が第１把持手段（シートグリッパ）５１によって把持される。搬送ドラム２１の表面には、複数の吸引孔が分散して形成されている。吸引段である吸引装置２６によって搬送ドラム２１の吸引口から内側へ向かう吸い込み気流を発生させる。

【0018】

そして、渡し胴２４から搬送ドラム２１へ受け渡されたシート材Ｐは、第１把持手段５１によって先端が把持されるとともに、吸引装置２６による吸い込み気流によって搬送ドラム２１上に吸着され、搬送ドラム２１の回転に伴って搬送される。

【0019】

液体吐出部２２は、液体吐出手段である吐出ユニット２３（２３Ａ～２３Ｆ）を備えている。例えば、吐出ユニット２３Ａはシアン（Ｃ）の液体を、吐出ユニット２３Ｂはマゼンタ（Ｍ）の液体を、吐出ユニット２３Ｃはイエロー（Ｙ）の液体を、吐出ユニット２３Ｄはブラック（Ｋ）の液体を、それぞれ吐出する。また、吐出ユニット２３Ｆ，２３Ｆは、ＹＭＣＫのいずれか、或いは、白色、金色（銀色）などの特殊な液体の吐出に使用する。さらに、表面コート液などの処理液を吐出する吐出ユニットを設けることもできる。

【0020】

吐出ユニット２３は、例えば、図２に示すように、複数のノズルを配列したノズル列１０１を有する複数の液体吐出ヘッド（以下、単に「ヘッド」という。）１００をベース部材１０２に配置したフルライン型ヘッドである。

【0021】

液体吐出部２２の各吐出ユニット２３は、印刷情報に応じた駆動信号によりそれぞれ吐出動作が制御される。搬送ドラムに担持されたシート材Ｐが液体吐出部２２との対向領域を通過するときに、吐出ユニット２３から各色の液体が吐出され、当該印刷情報に応じた画像が印刷される。

【0022】

乾燥部３０は、印刷部２０でシート材Ｐ上に付着した液体を乾燥させるための乾燥機構部３１と、印刷部２０から搬送されてくるシート材Ｐを吸引した状態で搬送する（吸引搬送する）吸引搬送機構部３２とを備えている。

【0023】

印刷部２０から搬送されてきたシート材Ｐは、吸引搬送機構部３２に受け取られた後、乾燥機構部３１を通過するように搬送され、搬出部４０へ受け渡される。

【0024】

乾燥機構部３１を通過するとき、シート材Ｐ上の液体には乾燥処理が施される。これにより液体中の水分等の液分が蒸発し、シート材Ｐ上に液体中に含まれる着色剤が定着し、また、シート材Ｐのカールが抑制される。

【0025】

搬出部４０は、複数のシート材Ｐが積載される搬出トレイ４１を備えている。乾燥部３０から搬送されてくるシート材Ｐは、搬出トレイ４１上に順次積み重ねられて保持される。

【0026】

なお、印刷装置１には、例えば、シート材Ｐに対して前処理を行う前処理部を印刷部２０の上流側に配置したり、液体が付着したシート材Ｐに対して後処理を行う後処理部を乾燥部３０と搬出部４０との間に配置したりすることもできる。

【0027】

前処理部としては、例えば、液体と反応して滲みを抑制するための処理液をシート材Ｐに塗布する先塗り処理を行うものが挙げられる。また、後処理部としては、例えば、印刷部２０で印刷されたシートを反転させて再び印刷部２０へ送ってシート材Ｐの両面に印刷するためのシート反転搬送処理や、複数枚のシートを綴じる処理などを行うものが挙げられる。

【0028】

また、印刷部として液体吐出手段を備える例で説明しているが、液体吐出以外の手段で印刷を行うこともできる。

【0029】

次に、搬送ドラムでシート材を搬送するときの挙動について図３を参照して説明する。図３は同説明に供する搬送ドラム周りの説明図である。

【0030】

搬送ドラム２１にはシート材Ｐの先端部を把持する第１把持手段５１を備えている。搬送ドラム２１の周面には渡し胴２４の下流側に均しローラ２８が配置されている。

【0031】

そして、図３（ａ）に示すように、渡し胴２４から搬送ドラム２１に渡されたシート材Ｐは、第１把持手段５１で先端部が把持されて、均しローラ２８を通過することで搬送ドラム２１の周面に押し付けられる。

【0032】

次いで、図３（ｂ）に示すように、吸引装置２６による吸引口２９が均しローラ２８を通過した後、吸引装置２６によるエアー吸引を吸引口２９に作用させることで、搬送ドラム２１の周面にシート材Ｐを密着させ、液体吐出部２２の吐出ユニット２３による吐出位置に向けて搬送する。

【0033】

次に、搬送ドラム及び渡し胴の把持手段について図４ないし図７を参照して説明する。図４は搬送ドラム及び渡し胴周りの説明図、図５は同じく第１把持手段及び第２把持手段の平面説明図、図６は図５の拡大説明図、図７は図６の拡大説明図である。

【0034】

搬送ドラム２１には第１把持手段５１が備えられている。第１把持手段５１は、シート材Ｐの先端部を把持する第１爪部６１と第１爪台６２とを含む。渡し胴２４にはシートＰの先端部を把持する第２爪部６３と第２爪台６４とを含む。

【0035】

第１把持手段５１と第２把持手段５２は、図５に示すように、回転部材（搬送ドラム２１、渡し胴２４）の軸方向において千鳥状に配置されている。また、第１爪台６２と第２爪台６４との間には、両者が対向したときにギャップＧが存在している。

【0036】

また、回転部材の軸方向において、シート材Ｐを渡し胴２４から搬送ドラム２１に受け渡すために、シート材Ｐを第２把持手段５２から第１把持手段５１に咥え替えるとき、第１把持手段５１の第１爪台６２と第２把持手段５２の第２爪台６４の端部が重なるように配置されている。

【0037】

つまり、図６及び図７に示すように、第１爪台６２と第２爪台６４は、軸方向において、シート材Ｐを第２把持手段５１から第１把持手段５１に受け渡す（咥え替える）ときに第１爪台６２と第２爪台６４の端部が重なる領域Ｓが生じるように軸方向に千鳥状に配置されている。

【0038】

このとき、第１爪部６１、第２爪部６２は、いずれも、第１爪台６２と第２爪台６４の端部が重なる領域Ｓでは第１爪台６２、第２爪台６４に対向しない領域に設けられている。

【0039】

ここで、第１把持手段の異なる例について図８及び図９を参照して説明する。図８は同第１把持手段の第１例を説明する拡大説明図、図９は同じく第２例を説明する拡大説明図である。

【0040】

図８に示す第１例の第１把持手段５１では、第１爪部６１は、例えば１ｍｍ以下の薄板で形成され、第１爪台６２との間でシート材Ｐを把持する先端部６１ａが折り曲げられている。なお、第１爪部６１の先端に突起部を設けて、突起部のみがシート材Ｐと接触する形状とすることもできる。

【0041】

この第１爪部６１は、搬送ドラム２１の周面よりも内側に配置された爪保持部材６５に固定保持されている。爪保持部材６５は支軸６６で回転可能に配置され、爪保持部材６５を介して第１爪部６１を回転させるカム部材６７を含むカム機構を備えている。

【0042】

これにより、第１爪部６１は、カム部材６７を移動させることで、先端部６１ａが第１爪台６２との間でシート材Ｐを把持する（シート材を咥える）位置と、先端部６１ａがシート材Ｐから離れる（シート材を離す）位置との間で回転される。

【0043】

この場合、第１爪台６２には傾斜部がなく、シート材Ｐを第１爪部６１の先端部６１ａが第１爪台６２との間で把持するときにシート材Ｐの先端部が屈曲することがない。

【0044】

また、第１爪台６２の第１爪部６１に対向する面は切削加工面とし、第１爪部６１を切削加工面にシート材Ｐを介して押し当てることで、第１爪部６１の曲げ加工誤差を最小限にすることができる。

【0045】

図９に示す第２例の第１把持手段５１では、第１爪部６１は、先端部６１ａの曲げ角度を所望角度よりも若干鋭角にしている。これにより、先端部６１ａを第１爪台６２の切削加工面に押し当てて、切削加工面と同じ面精度とすることで、加工誤差を最小限とすることができる。

【0046】

なお、第１爪部６１の先端部６１ａの曲げ角度は、９０°に限らず、１２０°～９０°の範囲内とすることができる。

【0047】

第２把持手段５２の構成も、第１把持手段５１と同様であり、渡し胴２４には、第２把持手段５２の第２爪部６３を、先端部６３ａが第２爪台６４との間でシート材Ｐを把持する位置と、先端部６３ａがシート材Ｐから離れる位置との間で回転するためのカム６８を含むカム機構を備えている。

【0048】

次に、第２把持手段から第１把持手段へのシート材の咥え替え動作について図１０ないし図１２も参照して説明する。図１０は同動作の説明に供する説明図、図１１は同じく第１把持手段と第２把持手段で咥え替えを行っているときの斜視説明図、図１２はシート材が薄紙であるとき及び厚紙であるときの咥え状態の説明図である。

【0049】

搬送ドラム２１及び渡し胴２４は、図１０でそれぞれ矢印方向に回転しながら、渡し胴２４の第２把持手段５２で把持しているシート材Ｐの先端部を搬送ドラム２１の第１把持手段５１で把持する咥え替えを行う。

【0050】

このとき、渡し胴２４の第２把持手段５２はカム６８の動作によって第２爪部６３が開閉され、搬送ドラム２１の第１把持手段５１はカム６７の動作によって第１爪部６１が開閉される。これにより、シート材Ｐの先端部が第２把持手段５２から第１把持手段５１に受け渡される（これを「咥え替え」という。）。

【0051】

この咥え替えを行うとき、図１０に実線図示で示すように、搬送ドラム２１の第１把持手段５１と渡し胴２４の第２把持手段５２がいずれもシート材Ｐの先端部を把持する（咥える）タイミングが発生する。

【0052】

この場合、第１把持手段５１の第１爪台６２と第２把持手段の第２爪台６４とのギャップＧは一定である。このとき、シート材Ｐが薄紙であるときには、図１２（ａ）に示すような状態で咥え替えが行われ、シート材Ｐが厚紙であるときには、図１２（ｂ）に示すような状態で咥え替えが行われる。

【0053】

そして、本実施形態では、図１２にも示すように、回転部材の軸方向において、第１爪台６２と第２爪台６４とは、２つの回転部材（渡し胴１４及び搬送ドラム２１）間でシート材Ｐを受け渡すときに端部が重なり合うように配置されている。

【0054】

したがって、シート材Ｐを受け渡すときに、シート材Ｐは第１爪台６２と第２爪台６４との端部間で押さえられるので、第１爪部６１及び第２爪部６３による爪咥え力が小さい場合であっても、ばたつきが抑制される。

【0055】

これにより、シート材Ｐを受け渡すときのシート材Ｐのばたつきが抑制されて安定した受け渡しを行うことができ、安定した搬送を行うことができる。

【0056】

ここで、比較例について図１３を参照して説明する。図１３は比較例における第１把持手段及び第２把持手段の部分の説明図である。

【0057】

この比較例では、回転部材の軸方向において、第１爪台６２と第２爪台６４とは、２つの回転部材（渡し胴１４及び搬送ドラム２１）間でシート材Ｐを受け渡すときに端部が重なり合わないように配置されている。

【0058】

この比較例では、シート材Ｐが薄紙であるときには、図１３（ａ）に示すような状態で咥え替えが行われ、シート材Ｐが厚紙であるときには、図１３（ｂ）に示すような状態で咥え替えが行われる

【0059】

この比較例の構成では、咥え替えをおこなうときにシート材Ｐは第１爪台６２と第２爪台６４との間で押さえられないので、第１爪部６１及び第２爪部６３による爪咥え力が小さい場合、シート材Ｐの先端部のばたつきが生じやすくなる。そのため、咥え替えがスムーズに行われず、安定した搬送を行うことができなくなる場合が生じる。

【0060】

次に、本発明の第２実施形態について図１４を参照して説明する。図１４は同実施形態における第１把持手段及び第２把持手段の部分の説明図である。

【0061】

本実施形態では、アルミや樹脂などで形成した搬送ドラム２１に、スチールなどで形成した第１爪台６２を設けている。同様に、アルミや樹脂などで形成した渡し胴２４に、スチールなどで形成した第２爪台６４を設けている。

【0062】

つまり、搬送ドラム２１から第１爪台６２を分割し、第１爪部６１との間でシート材Ｐを把持する第１爪台６２を、第１爪台６２を保持している搬送ドラム２１よりも強度が高く、密度が高い材料で形成している。

【0063】

同様に、渡し胴２４から第２爪台６４を分割し、第２爪部６３との間でシート材Ｐを把持する第２爪台６４を、第２爪台６４を保持している渡し胴２４よりも強度が高く、密度が高い材料で形成している。

【0064】

このように、第１爪台６２、第２爪台６４を搬送ドラム２１、渡し胴２４から分割することで、軽量化を図ることができる。

【0065】

次に、本発明の第３実施形態について図１５を参照して説明する。図１５は同実施形態における第１把持手段及び第２把持手段の部分の説明図である。

【0066】

本実施形態では、第１爪台６２、第２爪台６４の軸方向で重なり合う領域Ｓに、復元可能に変形可能な緩衝材７１、７２をそれぞれ設けている。

【0067】

これにより、シート材Ｐが厚紙であるときに、第１爪台６２と第２爪台６４とでシート材Ｐが押されるときにシート材Ｐのダメージを抑制することができる。

【0068】

なお、上記実施形態においては、回転部材が搬送ドラム２１と渡し胴２４であり、搬送ドラム２１と渡し胴２４でシート材搬送装置を構成している例で説明しているがこれに限るものではない。例えば、前記印刷装置においては、受け渡し胴２５と搬送ドラム２１にそれぞれ把持手段を備えてシート材搬送装置を構成し、また、吸引搬送機構部３２として回転部材（ローラ部材や搬送ベルト）を配置して受け渡し胴２５から咥え替えでシート材Ｐを受け渡すシート材搬送装置を構成する場合などにも同様に適用することができる。

【符号の説明】

【0069】

１ 印刷装置
１０ 搬入部
２０ 印刷部
２１ 搬送ドラム（回転部材）
２２ 液体吐出部
２３ 吐出ユニット
２４ 渡し胴（回転部材）
２５ 受け渡し胴（回転部材）
２６ 吸着装置
５１ 第１把持手段
５２ 第２把持手段
６１ 第１爪部
６２ 第１爪台
６３ 第２爪部
６４ 第２爪台

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】