JP2006052089A - 記録媒体のシートをさばく装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シートさばきの信頼性が改善された記録媒体のシートをさばく装置を提供する。
【解決手段】記録媒体のシートをさばく装置が前送りヘッド22を備え、この前送りヘッドの前送りローラ58は、水平に置かれた記録媒体パイルの1番上のシートに載っている。前送りローラ58は、1番上のシートを上り勾配のスロープに向かって押すので、このシートの前端はパイルから持ち上げられて、さばかれる。前送りヘッド22はアーム18に取り付けられ、このアームは、スロープの平面に平行な旋回面内を自由に旋回可能な状態で取り付けられている。前送りローラ58は、前送りヘッド22にあって、パイルの平面に平行に、スプリング力に対抗して、スロープから離れる方向に動くことができる。
【選択図】 図1
【解決手段】記録媒体のシートをさばく装置が前送りヘッド22を備え、この前送りヘッドの前送りローラ58は、水平に置かれた記録媒体パイルの1番上のシートに載っている。前送りローラ58は、1番上のシートを上り勾配のスロープに向かって押すので、このシートの前端はパイルから持ち上げられて、さばかれる。前送りヘッド22はアーム18に取り付けられ、このアームは、スロープの平面に平行な旋回面内を自由に旋回可能な状態で取り付けられている。前送りローラ58は、前送りヘッド22にあって、パイルの平面に平行に、スプリング力に対抗して、スロープから離れる方向に動くことができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、請求項1の上位概念に記載する、記録媒体のシートをさばく装置に関する。
この種類の装置における公知の装置の場合、さばかれるシートのパイルの上に前送りヘッドが載せられている。このヘッドは駆動可能な前送りローラを備えて、このローラがパイルの1番上のシートをスロープに向かって押す。1番上のシートの前端はスロープにそって持ち上げられ、これによりパイルの続く2番目のシートから分離される。前送りヘッドは、旋回可能な状態で取り付けられたアームの自由な末端に設けられているので、パイルの高さに追随することができる。1番上のシート前端をスロープで持ち上げることができるようにするには、その前端をパイル平面から上方に曲げなければならない。そのため、さまざまな要因に依存する曲げしろを、シート前端と前送りローラの作用線との間に設ける必要がある。
これらの要因とは、たとえばシート厚さ、シートの組織、空気湿度などである。前送りローラは他に依存せず独立して、この必要とされる曲げしろに適合するが、それは次のようにして行われる。すなわち前送りローラは、バネの復元力に対抗して、スロープおよびこのスロープに密着するシート前端から離れる方向に動き、この動きはこのシート前端がスロープに持ち上げられるまで続く。この公知の装置の場合、前送りローラがスロープから離れるとただちに、戻しバネの力によってアームの旋回運動がブロックされる。前送りローラは1つの揺り腕に取り付けられており、前送りローラがスロープを離れる方向に動くと、前送りヘッドにおけるこの揺り腕の迎え角が増大する。これによって1番上のシートに対する前送りローラの加圧力と摩擦が増大し、1番上のシートは信頼性をもって前送りされる(例えば、特許文献1)。
上記の公知の装置は、実践の場で真価を認められている。この公知の装置の場合、戻しバネの力がアームの旋回運動をブロックするので、前送りローラがホームポジションにあるとき、戻しバネに初期応力があってはならない。したがって前送りローラは、スロープからある程度の最小限間隔を遵守しなければならない。これは、前送りローラがスロープに接触することによって、アームの旋回運動をブロックする初期応力が、戻しバネに働くことのないようにするためである。しかしスロープに接触する1番上のシート前端と、このシートにおける前送りローラの作用線との間の間隔をできるだけ小さくすることは、シートさばきの信頼性のため重要である。これはとくにシートの曲げ剛性がきわめて小さいときにあてはまることである。
本発明の課題は、シートさばきの信頼性の点で、冒頭に挙げた種類の装置をさらに改善することである。
本発明の課題は、シートさばきの信頼性の点で、冒頭に挙げた種類の装置をさらに改善することである。
本発明はこの課題を、請求項1の特徴を持つ装置によって解決する。
本発明の有利な実施形態を従属請求項に記載した。
本発明による装置の場合、前送りヘッドを支持するアームは、自由な運動による旋回が可能である。したがって前送りヘッドは、記録媒体のパイルの高さが異なっても、自由にそれに追随することができる。そしてアームと前送りヘッドの重量がかかるだけの状態で、パイルの1番上のシートに載っている。前送りヘッドに前送りローラを取り付けるにあたっては、前送りローラが、パイルの平面およびパイルの 番上のシートに平行に、スプリング力に対抗して、スロープから離れる方向に動くことができるように取り付ける。アームの旋回面は、パイルの平面の垂線に対して傾き、好ましくはスロープの平面に平行に位置するものとする。アームの旋回面がこのような斜めの位置を取るため、スプリング力は1番上のシートの平面に垂直な法線成分が、前送りローラに作用する。この法線成分はスプリング力に比例し、したがって前送りローラとスロープの間隔が増加するにともなってスプリング力が増加するとき、この法線成分も増加する。したがって前送りローラがシート剛性への適合のためスロープから離れるならば、前送りローラが1番上のシートを押し付ける法線力は増加する。スプリング力はアームの旋回運動に何ら影響しないので、前送りローラはホームポジションにおいても、バネのある程度の初期応力の下にある。これは、前送りローラもスロープに直接接触することができ、これにより戻しバネにわずかな初期応力を生じることができるようになるということである。したがって、スロープに接触する1番上のシート前端と、前送りローラの作用線との間隔を最小限に抑えることができる。その結果、曲げ剛性の小さいシートの場合でも、シートの増丁引き抜きを高い信頼性をもって防止できる。
本発明の有利な実施形態を従属請求項に記載した。
本発明による装置の場合、前送りヘッドを支持するアームは、自由な運動による旋回が可能である。したがって前送りヘッドは、記録媒体のパイルの高さが異なっても、自由にそれに追随することができる。そしてアームと前送りヘッドの重量がかかるだけの状態で、パイルの1番上のシートに載っている。前送りヘッドに前送りローラを取り付けるにあたっては、前送りローラが、パイルの平面およびパイルの 番上のシートに平行に、スプリング力に対抗して、スロープから離れる方向に動くことができるように取り付ける。アームの旋回面は、パイルの平面の垂線に対して傾き、好ましくはスロープの平面に平行に位置するものとする。アームの旋回面がこのような斜めの位置を取るため、スプリング力は1番上のシートの平面に垂直な法線成分が、前送りローラに作用する。この法線成分はスプリング力に比例し、したがって前送りローラとスロープの間隔が増加するにともなってスプリング力が増加するとき、この法線成分も増加する。したがって前送りローラがシート剛性への適合のためスロープから離れるならば、前送りローラが1番上のシートを押し付ける法線力は増加する。スプリング力はアームの旋回運動に何ら影響しないので、前送りローラはホームポジションにおいても、バネのある程度の初期応力の下にある。これは、前送りローラもスロープに直接接触することができ、これにより戻しバネにわずかな初期応力を生じることができるようになるということである。したがって、スロープに接触する1番上のシート前端と、前送りローラの作用線との間隔を最小限に抑えることができる。その結果、曲げ剛性の小さいシートの場合でも、シートの増丁引き抜きを高い信頼性をもって防止できる。
図面に示す実施例を用いて、下記に本発明をさらに詳しく説明する。図1は本装置を前から見た図、図2は本装置を上から見た図、図3は本装置を後ろから見た図である。
記録媒体の個別シート、とくに枚葉紙は、パイル10にストックされて準備され、さばかれて次の加工に供給される。次の加工は、たとえば印刷機、コピー機などの事務機で行われる。
記録媒体の個別シート、とくに枚葉紙は、パイル10にストックされて準備され、さばかれて次の加工に供給される。次の加工は、たとえば印刷機、コピー機などの事務機で行われる。
パイル10は、供給方向前端がスロープ12に接触している。スロープ12は平面の形状であって、この平面はシートの供給方向、パイルから離れる方向に傾いている。スロープ12の平面と、パイル10の平面の垂線とがなす角度αは、好ましくは約20〜25°とする。パイル10の収容スペースの内壁14は、パイル10の支持面とスロープ12に垂直であって、図1〜3に細部を示す装置が取り付けられている。
内壁14にはハウジング16が固定されている。内壁14に平行であって、かつパイル10の平面に垂直なハウジング16壁面に、アーム18が、第1のベアリング軸20を中心に旋回可能な状態で取り付けられている。この第1のベアリング軸20は、内壁14の平面に平行に位置し、1つの角度を取ってパイル10の平面に対して傾斜する。この角度は好ましくはスロープ12の角度αに相当するものとする。
第1のベアリング軸20がこのような配置であるため、アーム18は、スロープ12の平面にほぼ平行な1つの平面の中を旋回することができる。第1のベアリング軸20がスロープ12に垂直に配置されるならば、アーム18はスロープ12の平面に平行な平面の中を正確に旋回することができる。
アーム18は、内壁14ないしハウジング16からパイル10の上に突き出し、その自由な末端で前送りヘッド22を支持する。アーム18の長さは、前送りヘッド22がパイル10の縦方向中央線にほぼ位置するような寸法とする。好ましくはこのアーム18を幅広のプレート状とし、充分な曲げ剛性とねじれ剛性を得るものとする。これにより第1のベアリング軸20の長さを大きく取ることになり、アーム18の取り付け部として傾斜モーメントに耐えるものが得られる。
前送りヘッド22は、アーム18の自由な末端に、第2のベアリング軸24を用いて、旋回可能な状態で取り付けられている。第2のベアリング軸24は、第1のベアリング軸20と平行に位置する。アーム18の下に平行ロッド26が設けられ、これはアーム18と平行に位置する。この平行ロッド26はその一方の末端が、第1のベアリング28を用いて、ハウジング16の壁面に旋回可能な状態で取り付けられている。平行ロッド26の他方の末端は、第2のベアリング30を用いて、旋回可能な状態で前送りヘッド22に把握されている。第1のベアリング28および第2のベアリング30の各軸は、第1のベアリング軸20および第2のベアリング軸24と平行に位置する。したがってアーム18と平行ロッド26とは1つの平行四辺形を形成し、これにより前送りヘッド22は、アーム18が旋回運動する際、平行して上下運動する。
前送りヘッド22はフレーム32を備える。フレーム32は、ハウジング16の壁面に平行なフランジプレート34を備える。このフランジプレートでは、アーム18が第2のベアリング軸24と、そして平行ロッド26が第2のベアリング30と揺動連結されている。アーム18と平行ロッド26が平行四辺形を形成することによって、フランジプレート34は、アーム18の旋回運動時に、ハウジング16の壁面および内壁14と平行に動く。
フランジプレート34から垂直に2つの案内具36が突出する。これら案内具はそれぞれフランジプレート34に成形によって設けられた突起からなり、これら突起を案内穴が貫通している。案内具36は軸方向にたがいに間隔を取り、案内穴は1本の軸でたがいに一列に並び、この軸は一方ではフランジプレート34と平行に、他方ではパイル10の表面と平行に位置する。
さらに前送りヘッド22はキャリッジ38を備え、このキャリッジのアングル材レール40は、案内具36の突起を把握する。案内具36の案内穴は、アングル材レール40に取り付けられた案内ロッド42を、軸方向にスライド可能な状態で受けている。キャリッジ38はこのような方法で、軸方向すなわち案内具36および案内ロッド42の方向を向いて、スライド可能な状態でフレーム32に取り付けられているが、案内ロッド42の軸を中心にねじることができない。前側案内具36に取り付けられたピン44と、アングル材レール40の末端面46との間に、バネ48を張り渡している(図1では、見やすくするためバネの記載省略)。ここではバネを引っ張りバネとしている。したがってこのバネはキャリッジ38をフレーム32内で前方へ、すなわちスロープ12の方向に引っ張る。このバネ48の力に対抗して、キャリッジ38はフレーム32においてスロープ12から離れる方向に動くことができる。
当然のことながら同じスプリング力を、圧縮ばねによってもキャリッジ38に加えることができる。このことを図5、7、8、9に示す。
さらにキャリッジ38は作動可能な電動機50を支持する。案内ロッド42に平行なこの電動機の軸は、ウォーム52を介してウォーム歯車54を駆動する。ウォーム歯車54はフリーホイールを介して軸56を駆動するが、この軸は案内ロッド42に垂直に、そしてパイル10の表面に平行に位置する。軸56には、たがいに回転しないように固定された状態で前送りローラ58が取り付けられ、このローラの摩擦接触が、パイル10のそのときどきに1番上のシートに作用する。
図式的に示した図4〜10を用いて、本装置の機能形態を下記に説明する。
図4および5はホームポジションにある本装置を示す。この場合本装置にはパイル10がいっぱいに装入されている。図6および7は同じくホームポジションにあるこの装置を示すが、この場合パイル10はすでにかなり消費されている。アーム18は第1のベアリング軸20によって、自由に旋回可能な状態で内壁14に取り付けられているので、前送りヘッド22は、その重量とアームの重量との下で、自由に動ける状態でパイル10の1番上のシートに載っている。シートの取り出しによってパイル10の高さが減少すると、前送りヘッド22はパイルの減少に追随する。これについては図4および5と図6および7を比較されたい。この場合アーム18が旋回運動するため、パイル10に対する前送りヘッド22の接触ポジションは、パイル10の縦方向中央線に対してわずかに移動する。これについては図4と6を比較されたい。前送りヘッド22にかかる重力は、パイル10の1番上のシートに垂直に働く。アーム18にかかる重力のうち、パイル10表面の法線方向に働く成分は、第1のベアリング軸20の傾斜角度に依存する。第1のベアリング軸20の傾斜角度が大きくなればなるほど、第1のベアリング軸20が受け取る重力の成分はそれだけ大きくなる。そしてまた前送りヘッド22がパイル10の1番上のシートを垂直に押す重力成分は、それだけ小さくなる。
図4および5はホームポジションにある本装置を示す。この場合本装置にはパイル10がいっぱいに装入されている。図6および7は同じくホームポジションにあるこの装置を示すが、この場合パイル10はすでにかなり消費されている。アーム18は第1のベアリング軸20によって、自由に旋回可能な状態で内壁14に取り付けられているので、前送りヘッド22は、その重量とアームの重量との下で、自由に動ける状態でパイル10の1番上のシートに載っている。シートの取り出しによってパイル10の高さが減少すると、前送りヘッド22はパイルの減少に追随する。これについては図4および5と図6および7を比較されたい。この場合アーム18が旋回運動するため、パイル10に対する前送りヘッド22の接触ポジションは、パイル10の縦方向中央線に対してわずかに移動する。これについては図4と6を比較されたい。前送りヘッド22にかかる重力は、パイル10の1番上のシートに垂直に働く。アーム18にかかる重力のうち、パイル10表面の法線方向に働く成分は、第1のベアリング軸20の傾斜角度に依存する。第1のベアリング軸20の傾斜角度が大きくなればなるほど、第1のベアリング軸20が受け取る重力の成分はそれだけ大きくなる。そしてまた前送りヘッド22がパイル10の1番上のシートを垂直に押す重力成分は、それだけ小さくなる。
この装置がホームポジションにあるとき、モータ50は作動、通電されないので、前送りローラ58は駆動されない。したがって前送りローラ58は、法線力を受けながらパイル10の1番上のシートに載っている。この法線力は、前送りヘッド22の重量と、アーム18の重量の法線成分とによって決定される。バネ48は、図5、7、8、9では、図1〜3の仕様とは異なって圧縮バネが用いられている。前送りローラ58がスロープ12に接触するまで、このバネがキャリッジ38を前方に押す。
シート要求信号に応えてモータ50は通電され、前送りローラ58―図4〜9を参照―を反時計回りに駆動する。このとき前送りローラ58は当初、図8に示すように、スロープ12に直接接触している。駆動された前送りローラ58は、1番上のシートに対して、スロープ12の方向に前送り力を加える。スロープ12は傾斜角度を持つため、当初は1番上のシートを固定保持するので、このシートは動かない。駆動される前送りローラ58はそのため、図9に示すように、パイル10の1番上のシートの上を、スロープ12から離れる方向に転がる。その際キャリッジ38は、フレーム32においては、バネ48の力に対抗してスライドされる。前送りローラ58は、バネ48の力に対抗してスロープ12から離れる方向に動く。この動きは、1番上のシートが―シートの剛性とシートクォーリティに応じて―前送りローラ58とスロープ12に接触するシート前端との間の領域で、充分にたわむまで行われる。このたわみの結果として、シート前端はスロープ12にそって上昇し、パイルの2番目のシートから持ち上げられ、スロープ12を経由して次の搬送装置に供給される。1番上のシートはこの時点では前送りローラ58による前送りに抵抗しないので、前送りローラ58は、バネ48の作用の下で、図8に示す初期ポジションにふたたび戻される。1番上のシートはその前端が、続く次の搬送手段に把握される。するとただちにモータ50がふたたびスイッチオフされ、1番上のシートはその残るシート長さが、前送りローラ58の下から引き抜かれる。前送りローラにはこのためフリーホイールが装備されている。
本発明で重要なのは、前送りローラ58がスロープ12から離れる方向に動くとき、前送りローラ58をパイル10の1番上のシートに向かって押す法線力が、増加するということである。このことは図10の力ベクトル図から明らかである。バネ48は前送りローラ58に対して、案内ロッド42の方向に働く次の力を加える。
F=c・s
ここでcはバネ48のバネ定数、sはフレーム32内におけるキャリッジ38のストロークであるが、このストロークはパイル上側に平行に位置する案内ロッド42の方向におけるものである。スプリング力Fはアーム18によって支持される。このアームは角度αを旋回可能なので、アーム18の取り付け部は、このスプリング力のうち、ベアリング軸20、24の方向の成分を受ける。この成分に垂直な力の成分F・sinαが、アーム18の旋回面の方向に働く。アーム18の旋回方向におけるこの力の成分から、さらに力の成分Nが、パイル10表面の垂直方向に働く。したがってバネ48から生じたこの法線力は下記により得られる。
N=F・sinα・cosα=(c・sinα・cosα)・s
F=c・s
ここでcはバネ48のバネ定数、sはフレーム32内におけるキャリッジ38のストロークであるが、このストロークはパイル上側に平行に位置する案内ロッド42の方向におけるものである。スプリング力Fはアーム18によって支持される。このアームは角度αを旋回可能なので、アーム18の取り付け部は、このスプリング力のうち、ベアリング軸20、24の方向の成分を受ける。この成分に垂直な力の成分F・sinαが、アーム18の旋回面の方向に働く。アーム18の旋回方向におけるこの力の成分から、さらに力の成分Nが、パイル10表面の垂直方向に働く。したがってバネ48から生じたこの法線力は下記により得られる。
N=F・sinα・cosα=(c・sinα・cosα)・s
したがって上記に説明した前送りヘッド22およびアーム18にかかる重力に、バネ48によって生じた法線力が加算される。この法線力は、前送りローラ58がスロープ12から離れる方向に動くストロークsに比例する。前送りローラ58がスロープ12から離れる方向に動くとともに、パイル10の1番上のシートに対する前送りローラ58の加圧力が増加する。これにより、1番上のシートに対する前送りローラ58の摩擦力が増加する。
アーム18の旋回面がスロープ12の平面に平行に位置する場合、フレーム32におけるキャリッジ38の変位は、アーム18のいかなる旋回角度でも等しい。したがってバネ48は、パイル10の高さに影響されることなく、そのスプリング特性曲線の同一の領域で働く。
前送りローラ58は、ホームポジションで直接スロープ12に接触することができ、しかもこのポジションでバネ48のある程度の初期応力も可能である。パイル10のシートのクォーリティに左右されず、モータ50を作動すれば装置をただちに作動状態とすることができる。
10 パイル
12 スロープ
14 内壁
16 ハウジング
18 アーム
20 第1のベアリング軸
22 前送りヘッド
24 第2のベアリング軸
26 平行ロッド
28 第1のベアリング
30 第2のベアリング
32 フレーム
34 フランジプレート
36 案内具
38 キャリッジ
40 アングル材レール
42 案内ロッド
44 ピン
46 末端面
48 バネ
50 モータ
52 ウォーム
54 ウォーム歯車
56 軸
58 前送りローラ
α=21°
sinα=0.32
cosα=0.93
sinα・cosα=0.34
12 スロープ
14 内壁
16 ハウジング
18 アーム
20 第1のベアリング軸
22 前送りヘッド
24 第2のベアリング軸
26 平行ロッド
28 第1のベアリング
30 第2のベアリング
32 フレーム
34 フランジプレート
36 案内具
38 キャリッジ
40 アングル材レール
42 案内ロッド
44 ピン
46 末端面
48 バネ
50 モータ
52 ウォーム
54 ウォーム歯車
56 軸
58 前送りローラ
α=21°
sinα=0.32
cosα=0.93
sinα・cosα=0.34
Claims (7)
- 記録媒体のシートをさばく装置において、すなわちこの装置では、ほぼ水平に置かれたパイルの形状でシートがストックされており、またこの装置は第1に、このパイルの1番上のシートに載せることができる前送りヘッドを備え、第2には、この前送りヘッド内に取り付けられた少なくとも1つの前送りローラを備え、パイルの1番上のシートを摩擦接触により把握するために、またこのパイルに隣接してシート面より上方に延びるスロープへとこの1番上のシート前端を押してシートさばきをするために、前記前送りローラを駆動することができ、その際この前送りローラは、前送りヘッドの中で駆動されている間、スプリング力に対抗して、1番上のシートの上でスロープから離れる方向に動き、この離れる動きは、このシートの前端がスロープにそって持ち上げられるまで行われ、またこの装置は第3に1本のアームを備え、このアームは、旋回可能な状態でシートのパイルの横に取り付けられており、そしてシートの送り方向を横切る方向にパイルの上に突き出し、そしてアームの自由な末端に前送りヘッドを支持し、その際この旋回面は、シート面に垂直かつシート前端に平行な平面からスロープの方へと傾斜している、上記の装置において、アーム(18)が旋回運動する際に前送りヘッド(22)が平行して案内されることと、前送りヘッド(22)内の少なくとも1つの前送りローラ(58)が、パイル(10)の表面に平行に運動可能な方法で案内されることとを特徴とする、上記の装置。
- アーム(18)の旋回面がスロープ(12)の平面に平行に位置することを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- アーム(18)と、アーム(18)に平行に配置されてアーム(18)の旋回面内を旋回可能な平行ロッド(26)が、前送りヘッド(22)のための平行案内装置を形成することを特徴とする、請求項1または2に記載の装置。
- 前送りヘッド(22)が、アーム(18)に、またはアーム(18)と平行ロッド(26)とに、旋回可能な状態で取り付けられたフレーム(32)を備え、このフレームにはキャリッジ(38)が取り付けられ、このキャリッジは、パイル(10)の平面に平行かつシート前端に垂直にスライド可能な状態で案内され、またこのキャリッジには前送りローラ(58)が取り付けられていることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載の装置。
- キャリッジ(38)がフレーム(32)内のバネ(48)の力に対抗してスライド可能であることを特徴とする、請求項4に記載の装置。
- 前送りローラ(58)駆動のためのモータ(50)がキャリッジ(38)に配置されていることを特徴とする、請求項4または5に記載の装置。
- 前送りローラ(58)が駆動されないときは、少なくとも1つの前送りローラ(58)が、スプリング力によってスロープ(12)に密着して保持されることを特徴とする、前記各請求項のいずれかに記載の装置。
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