JP3188712B2 - シート材料を送るための方法及び装置 - Google Patents

シート材料を送るための方法及び装置

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JP3188712B2
JP3188712B2 JP52818296A JP52818296A JP3188712B2 JP 3188712 B2 JP3188712 B2 JP 3188712B2 JP 52818296 A JP52818296 A JP 52818296A JP 52818296 A JP52818296 A JP 52818296A JP 3188712 B2 JP3188712 B2 JP 3188712B2
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    • B65H3/00—Separating articles from piles
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    • B65H3/12—Suction bands, belts, or tables moving relatively to the pile
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sheets, Magazines, And Separation Thereof (AREA)
  • Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シート材料の送りのための吸引送り機構に
関すると共に、シート材料の送り方向に関する。本発明
の吸引送り装置は、対象の機械と共に使用するように特
に適合されるが、本発明の原理は、紙あるいは他の材料
であってもシート材料を送ることが希望されるような様
々な状況に広く適用できる。
本発明は、対象の機械のみならず、写真複写機、プリ
ンタ、及びシート材料が動き回されるような全く他の機
構にも適用可能である、ということが強調されるべきで
ある。
シート材料の送りにおいて、送りミスや二重送りをな
くすことが望まれている。異なったタイプのシート材料
を機械が確実に送れることが望まれている。送りミス及
び二重送りを回避する見地から妥当な信頼性を有して機
能するか、あるいは、そのような不都合が起きたならば
又は起きたときに検出するためのセンサを組み込んだ吸
引送り機構があるが、異なる厚さと組成のシート材料を
送るように意図された或る機構が設計される場合に、特
定の問題が生じる。
EP−Ｂ−0465062は、上部シートの送り中に空気力学
的な抗力によってシート分離を起こさせる厚い境界層を
形成するためにシートの全幅に横断的に低圧の空気を供
給する単一スロット形式のナイフを具える上部シートの
真空・起伏送り装置（vacuum corrugation feeder）を
開示する。
EP−Ａ−0619259は、空気だめの周りを移動する複数
の多孔性ベルトの中央にコルゲータ（波形形成器）（co
rrugator）を有する上部シート送り機構を開示する。コ
ルゲータは、空気だめの全長の周りに延びる無端ベルト
であり、従って、調整可能ではない。シートの分離の促
進のために、ベルト下面と上部シートの表面との間の領
域には、空気が供給される。下方の走行ベルトと上部シ
ートの面とは、平行であり、それらの分離は、上にシー
トが積載される可動トレイの使用によって一定に保持さ
れる。
本発明の１の目的は、吸引送り機構と、送りミスや二
重送りの可能性を著しく低減してシート材料の確実な送
りを可能ならしめる方法とを提供することにある。
本発明の別の目的は、高い電荷にさらされる、例えば
薄い紙から厚い樹脂シート材料まで変化し得るシート材
料を送ることを可能にする方法及び機構を提供すること
にある。樹脂シート材料は、静電気の帯電のために、確
実に送ることが特に困難であり、これは、過去に特有の
問題を発生させた。本発明は、これらの問題を解決す
る、あるいは、それを少なくとも軽減する。
本発明の送り装置は、 ａ）極めて経済的であり、 ｂ）広範囲な材料及びシート寸法に対しての調整が不要
であり、 ｃ）頑丈で信頼ができ、 ｄ）シートに折り目やマークを付けずに済み、 ｅ）極めて実用的な送り機構を提供し、 ｆ）紙の極めて僅かな移動量と機構自体のために、極め
て経済的であるばかりか極めて高速である、 という多くの特徴を有している。
最も広い態様における本発明のシート送り機構は、吸
引装置に引き付けられたシートに変形を与える手段を含
むと共に前進のための正確な位置及び姿勢にシートを維
持するのに役立つ新奇な吸引効果を提供する吸引装置を
使用する。
この新奇な吸引装置は、上部シートを堆積物から分離
するのを助長する多様な空気の流れに関係して、シート
送り機構の一部として使用される。
本発明に従い、真空装置に連結可能なハウジングであ
って、ハウジングの扁平な面が、該面に向かってシート
を引き付けるような吸引効果を生じさせ得る孔を具備す
るようなものと、該面から突出し、引き付けられたシー
トに変形を与える手段、とを含み、該面の孔は、変形さ
れるときに、引き付けられたシート上に生じる吸引を助
長するようなものである。シート材の送りに用いる吸引
装置が提供される。
好ましくは、前記シートに変形を与える手段は、ハウ
ジングの先端部分の近傍であり、そこからシートが前方
に送られ、前記孔の面積は、前記シートに変形を与える
手段の各側に至ると最大となる。
好ましくは、前記ハウジングの面の孔は、全体的に山
形紋形状（chevron shape）を有する。
好適な実施態様において、前記孔は、複数個の平行な
スロットから成り、長いスロットは、ハウジングの外端
部に向かっており、短いスロットは、中央に向かってい
る。
また、本発明は、間欠的な前進のために構成され、ハ
ウジングを囲むようにシートが上に保持される多孔性の
無端ベルトを具える、斯かる１の吸引装置を含む吸引ヘ
ッドに関する。
更に、本発明は、斯かる吸引ヘッドと、ベルト近傍で
シートの堆積物を支持する手段と、ベルトの前進移動に
関係して同期動作する、ハウジングに連結された真空装
置、とを含むシート送り機構に関する。
好ましくは、前記シートの堆積物を支持する手段は、
近傍を走行するベルトに対して傾いた送り角度でシート
を把持する。
好適な実施態様において、シート送り機構は、シート
の堆積物に向かって連続的な空気の流れとパルス状の空
気の流れとを共に供給するための空気供給手段を含む。
好ましくは、第１の連続的な空気の流れは、堆積物の
先端部分で上に向けられ、第２の連続的な空気の流れ
は、堆積物の上部シートに向かって略平行に向けられ、
パルス状の空気の流れは、真空装置とベルト動作とに同
期して、上部シートの先端部分に向けられる。
シート材料の前進動作は、好ましくはパルス状であり
且つ連続的な外部空気の流れによって好ましくは促進さ
れる適時の吸引の適用と同期する。適時の吸引の適用
は、ベルト前進動作と同期する。吸引送り装置は、好ま
しくは、シート材料の堆積物の上方に配設され、該シー
トは、持ち上げられ、前進動作のためにベルトと接触す
る。
好ましくは、上部シートの下のシートは、例えば、回
動自在な接触フィンガによって、ベルトに向かう動きを
明確に制限される。一度設定されると、本発明の吸引送
り装置は、ベルトの駆動と適時の吸引の適用とによって
当然に機能する。異なるタイプのシート材料のための送
り装置の調整は、歪み（変形）形成手段の調整、例え
ば、偏心して取付けられたホイール又はローラの単純な
回転によって、単純に効果を上げることができる。
多孔性の無端ベルトが一対の離隔ローラの回りを移動
可能であるような構造において、変形（歪み）を形成す
るための手段は、好ましくは、シート堆積物の前方側す
なわち先端部に近接するローラに向けて配設される。次
いで、堆積物から引き付けられるシートの先端部分に向
かって、変形が開始される。
特徴的なことには、本送りシステムは、紙の寸法の変
更時に調整を必要としない。例えば、130×160mmから36
4×520mmまでの紙寸法に適合できる。40から240gmsまで
のシートが使用可能である。
本発明が更に完全に理解され得るようにするために、
本発明に係るシート送り機構の実施態様は、添付図面を
参照し例示的に以下記載されよう。
図１は、送りシステムを示すための送り装置の図解的
な側面図であり、 図２は、送りベルトが巻回される吸引ボックスの下面
図であり、 図３は、吸引ボックス及び送りベルトを含む吸引ヘッ
ドの下側からの図であり、 図４は、シートの分離のための空気の流れを示すため
の送り機構の図解的な要部側面図であり、 図５は、空気穴から空気流れが流出する様を示すため
の図式的な平面図である。
各種の図面に関して、同一部品には、対応する同一の
参照符号が表示される。
図示のシート送り機構は、10で全体が示された吸引ヘ
ッドを含む。該吸引ヘッド10は、紙、カード、フィル
ム、その他の材料から成る個々のシート11を、支持プレ
ート14の上にセットされている該シートの堆積物12から
受け取るように設計及び構成されている。従来の吸引送
り装置とは異なり、堆積物12のシートは、吸引ヘッド10
の底面に平行に置かれておらず、送り角度αを有してセ
ットされており、シートの先端部分は、吸引ヘッドから
離れるように下方に延びている。この送り角度αは、好
ましくは５゜〜15゜の範囲にあり、好ましくは、10゜で
ある。吸引ヘッド10は、以下に詳細に記載されよう。各
シート11は、ピックアップされて前方に送られるので、
ガイド16、18によって案内されて、前方に移動し、次い
で、ローラ19、20、21の間を下方に移動する。シート堆
積物12の前方には、一対のフィンガ22がある。該フィン
ガ22は、回動可能であり、図５から理解され得るよう
に、堆積物の幅の中央の非常に近くに位置決めされる。
これらは、最上部のシート以外のシートのためのストッ
パとして機能し、各々は、送られるべきシートが上を通
過する鋸歯状の上面を有する。
吸引ヘッド10は、前方駆動ローラ26と後方アイドラー
ローラ28とが取付けられる吸引ボックス24を含む。ロー
ラ及びボックスの回りには、間欠的に駆動される無端ベ
ルト30が走行する。後方アイドラーローラ28には、ピボ
ットピン36の回りを回動し得るカム34が係合するカム32
が取付けられる。カム34の回転運動により、吸引ヘッド
10の後方端部は、送り角度αを変更するために下降及び
上昇され得る。
図２は、吸引ボックス24を非常に詳細に示している。
それは、真空装置42（図３）に接続された接続チューブ
又はパイプ40を具備する剛性ハウジング38を含む。ボッ
クスは、詳細に後述するように、底面にスロットが設け
られる。ボックス24の回りに走行する可撓性の無端ベル
ト30は、規則正しい所定間隔でボックスの長さ方向に延
びる複数列の穿孔44を有する。ベルト30は、良好な復原
力を有し、帯電を生じない、あまり伸縮しない『Hyperl
on』のような材料から形成される。吸引ボックス24の横
断幅が長さの約３倍であるので、ベルト30は、実際上チ
ューブ状の材料である。
真空装置42の作用により、吸引ボックス24の中の圧力
は、減少することができ、また穿孔44とスロットとの整
合により、減少した圧力が穿孔に形成される。これは、
もし吸引ヘッドがシート堆積物12の上に位置決めされる
ならば、吸引の付加によって上部シートがベルトに引き
付けられる、ということを意味する。
吸引ボックス10の幅を横断して中央に位置決めされる
歪みホイールすなわちローラ46は、シャフト48を介して
外部調整ノブ50に連結される。ホイールすなわちローラ
46は、調整ノブ50の回転がホイールすなわちローラ46の
偏心動作を生じさせるように、シャフト48に偏心的に取
付けられ得る。ホイール46は、好ましくは、溝付きホイ
ールであり、これにより、２つの円周リブが提供され
る。ホイールすなわちローラ46は、吸引ボックスの底部
から突出し、それは、回転するにつれて、ボックスの先
端部分の近傍の包囲ベルト30の中央部分を次第に歪ませ
る。コルゲータ波形形成器（corrugator）46はベルト30
の範囲内にある、ということが留意されるべきである。
ベルトの変形量は、ホイールすなわちローラ46の回転位
置によって決定され、堆積物から前進されるべき材料の
特性に依存してセットされ得る。分離容易である強靭な
材料が変形を殆ど要しないのに対し、薄いか又は分離困
難であるシートは、大きな丸み（hump）を要する。
ベルトの穿孔領域に形成される吸引効果が加わって、
ベルト30の中央領域のこの変形は、堆積物12の上部シー
トがベルトまで持ち上げられるので起伏（undulation）
が付加される、ということを意味する。また、ベルトの
変形は、堆積物の次の下にあるシート材料をはねつける
のに貢献し、２枚送りを阻止するのに役立つ。
図２において、シーの移動方向は、矢印52で示されて
いる。吸引ボックスのスロットのパターンは、コルゲー
タ46と関連して作用するが、本発明にとって重要であ
る。図２に示したように、ボックスの各側、すなわち、
中央コルゲータの各側において、ボックスの殆ど全長に
わたって延びている外側の２つの長さの等しいスロット
54a、54bと、短めのスロット54cと、更に短めのスロッ
ト54dとが設けられる。スロット54cは、スロット54a、5
4bの長さの約半分であり、スロット54dは、スロット54c
の長さの約半分である。スロットは、駆動ローラ26の近
傍のボックスの先端部分から延びている。これにより、
山形紋パターン（chevron pattern）のスロットがもた
らされ、コルゲータ46の背部の両側の吸引ボックスの領
域は、扁平であり且つ無孔である。これにより、薄い紙
の紙折れが回避できる。山形紋のスロットパターンの作
用は、整列した穿孔44を介して、吸引ボックスの外端部
に向かって、先ずシートを把持することである。駆動シ
ャフト26の作用により、ベルト及び引き付けられるシー
トは、吸引ボックスの面の上に前進する。短いスロット
54c,54dはシートの先端部分の近くに付加された吸引作
用を与え、コルゲータ46によってシートに歪みが生じて
いてもシートの先端部分が確実に保持されるようにす
る。換言すると、この吸引作用の増加は同時にシートの
中央部が歪まされまたシートがベルトから離脱されるこ
とがないようにする効果をもたらす。シートはその中央
部分が歪まされた時にその先端部分がさらに緊密に保持
される。もし先端部分の吸引作用の増強が得られるなら
ば、スロットの数と寸法と位置の変更は可能となる。
図３には、コルゲータ46の各側で５つの列の穿孔44を
具えたベルト30が示されている。各側の４つの内方の列
は、スロット54a、54b、54c、54dに整列している。吸引
ボックス上方のベルトの通路において、穿孔は、対応す
るスロットの長さに沿って移動する。ベルト30の各側に
おける外側の列56は、吸引ボックスの『ダミー』スロッ
ト58と一列になっている。このダミースロット58は、最
初はスロットを閉じている薄いウエブ材料を分離するこ
とによって、幅広のシート材料のために、本来のスロッ
トに変更することができる。もし一つが狭幅シートを送
るのならば、吸引ボックスの１又は複数の外側のスロッ
トは、吸引効果を高めるために、テープによってマスク
することができる。図３にはそのように図示されていな
いが、実際上シート11は、ベルト30の上方にある。
堆積物12から上部シートを効果的に分離するために、
空気の流れを用いることが重要である。図４及び５は、
これが如何に適用されるかを示している。図５は、分か
り易くするために破断した部品構成を示す。３つの異な
る空気の流れが利用されている。堆積物12の底部に沿っ
て左右に延びている空気パイプ60は、上方に面して、シ
ート縁部に向かって矢印64で示したような上向きの空気
の一定の流れを形成する、例えば４つの穴62を具備す
る。空気パイプ60からの空気は、矢印68で示したよう
に、最上部のシートの前方の堆積物の幅中央で出現する
ために、パイプ66によって排送される。この第２の空気
の一定の流れは、そらせ板70（図５）の各側にある２つ
の流れとして出現し、コルゲータの各側に配向される。
第３の空気の流れは、フィンガ22の外側で横に位置決め
され且つ上部シートの先端部分に向けられる２つのノズ
ル72から生じる、エアブラストすなわち空気パルスを含
む。これらのエアブラストは、矢印74で示されている。
エアブラストと一定の空気の流れの組み合わせにより、
上部シートの選れた高信頼性の分離がもたらされる。
ノズル72からのパルス状のエアブラストは、吸引ボッ
クス内の低い圧力の形成と同調する。駆動シャフト26の
駆動作用は、低い圧力を形成するポンプ42と同調する。
これにより、ベルトの前進と、吸引効果と、パルス状エ
アブラストとは、正確な時間的な関係を有する。
図示された実施態様において吸引送り装置がシートの
堆積物の上方に位置決めされているが、同じ原理は、吸
引送り装置が堆積物の下方に位置決めされるような構造
にも適用可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−107347（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−16944（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−19630（ＪＰ，Ａ) 実開 昭49−85782（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭46−3296（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65H 1/00 - 3/68

Claims (23)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シート材料を供給するのに用いる吸引装置
    であって、真空装置に連結可能で吸引作用をつくり出し
    １枚のシートを引きつけることができる孔が設けられた
    平らな表面を有するハウジングと、前記表面から突出し
    引きつけられたシートに歪みを与える手段とを具備し、
    前記孔によって得られる開放表面の面積が、前記歪みを
    与える手段の各側においてハウジングの中央部から外端
    部に向って漸次増大している、 シート供給用吸引装置。
  2. 【請求項２】歪みを与える手段が、シートが前方に供給
    されるハウジングの先端部分の近傍にある請求項１に記
    載の吸引装置。
  3. 【請求項３】前記ハウジングの面の孔は、全体的に山形
    紋形状を有する請求項１又は２記載の吸引装置。
  4. 【請求項４】前記孔は、複数個の平行なスロットから成
    り、長いスロットは、ハウジングの外端部側にあり短い
    スロットはハウジングの中央部側にある請求項１、２、
    又は、３記載の吸引装置。
  5. 【請求項５】中央の歪みを与える手段の各側には、４つ
    のスロットが設けられ、各側の２つの外側のスロット
    は、等しい長さを有し、その内側隣のスロットは、約半
    分の長さを有し、最も奥のスロットは、更にその約半分
    の長さを有する請求項４記載の吸引装置。
  6. 【請求項６】前記歪みを与える手段は、偏心回転するよ
    うに取付けられハウジングをシート走行方向に横断して
    ハウジングの中央部に位置するローラを含む請求項１か
    ら５のうちの１項に記載の吸引装置。
  7. 【請求項７】ハウジングのシート走行方向に直角な方向
    の寸法とシート走行方向の寸法との比率が約３から１で
    ある請求項１から６のうちの１項に記載の吸引装置。
  8. 【請求項８】前記歪みを与える手段の両側で後方側の扁
    平な面部分は、無孔である請求項１から７のうちの１項
    に記載の吸引装置。
  9. 【請求項９】請求項１から８のいずれかに記載の吸引装
    置と、間欠的な前進をするよう構成されハウジングを囲
    みかつシートがその上で保持される多孔性の無端ベルト
    とを含む、シート材の送りに用いる吸引ヘッド。
  10. 【請求項１０】前記ベルトも、歪みを与える手段の上を
    延びている請求項９に記載の吸引ヘッド。
  11. 【請求項１１】請求項９又は10に記載の吸引ヘッドと、
    ベルト近傍でシートの堆積物を支持する手段と、ベルト
    の前進移動に関係して同期動作する、ハウジングに連結
    された真空装置、とを含むシート送り機構。
  12. 【請求項１２】前記シートの堆積物を支持する手段は、
    近傍を走行するベルトに対して傾いた送り角度でシート
    を把持する請求項11に記載のシート送り機構。
  13. 【請求項１３】前記送り角度は、調整可能である請求項
    12に記載のシート送り機構。
  14. 【請求項１４】前記送り角度は、５゜と15゜の間である
    請求項12又は13に記載のシート送り機構。
  15. 【請求項１５】シートの堆積物に向かって連続的な空気
    の流れとパルス状の空気の流れとを共に供給するための
    空気供給手段を含む請求項11から14のうちの１項に記載
    のシート送り機構。
  16. 【請求項１６】第１の連続的な空気の流れは、堆積物の
    先端部分で上に向けられ、第２の連続的な空気の流れ
    は、堆積物の上部シートに向かって略平行に向けられ、
    パルス状の空気の流れは、真空装置とベルト動作とに同
    期して、上部シートの先端部分に向けられる請求項15に
    記載のシート送り機構。
  17. 【請求項１７】前記パルス状の空気の流れは、前記歪み
    を与える手段の両側において、第１及び第２の空気の流
    れの間に配置されている請求項16に記載のシート送り機
    構。
  18. 【請求項１８】シート材料を供給するのに用いる吸引装
    置であって、真空装置に連結することができかつ吸引作
    用がつくり出されて１枚のシートを引きつけることので
    きる開口した表面を有するハウジングと、前記開口した
    表面を通過するよう配置された単一の穴あきベルトと、
    前記ベルトの内側に作用しベルトに歪みを与えかつ歪み
    の量を変えるよう調節することのできるコルゲータ手段
    とを具備している シート供給用吸引装置。
  19. 【請求項１９】コルゲータ手段がベルトを取外すことな
    く調節可能である請求項18に記載の吸引装置。
  20. 【請求項２０】コルゲータ手段が偏心して取付けられた
    ローラーを具備している請求項18又は19に記載の吸引装
    置。
  21. 【請求項２１】コルゲータ手段の調節部がハウジングの
    外部から手動で行われるように配置されている請求項18
    から20のうちの１項に記載の吸引装置。
  22. 【請求項２２】コルゲータ手段の調節が無段階である請
    求項18から21のうちの１項に記載の吸引装置。
  23. 【請求項２３】コルゲータ手段が溝つきローラーを具備
    している請求項18から22のうちの１項に記載の吸引装
    置。
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