JP3848570B2 - 両面印刷機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、枚葉紙を表裏反転させる反転機構部を備えた両面印刷機に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の両面印刷機は、枚葉紙を表裏反転させる反転機構部を備えている。給紙部から反転機構部より上流側の印刷部に供給された枚葉紙は、その印刷部で例えば裏面が印刷された後、反転機構部に搬送され、その反転機構部における反転グリッパによってその後端部(紙尻)が咥えられて表裏反転される。そして、下流側の印刷部で残る表面が印刷されて排紙部へと搬送される。
【0003】
また、反転機構部は、枚葉紙の紙長さに応じた反転タイミングで枚葉紙を反転させる。即ち、搬送されてきた枚葉紙の後端部を反転グリッパが咥えて反転させる構成であるため、枚葉紙の紙長さが異なれば、それに合わせて反転グリッパが咥えるタイミングも変更する必要がある。従って、この紙長さの設定は、枚葉紙の紙長さが変化する毎に行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、時にオペレータがこの紙長さの設定の変更作業を不用意に忘れたり、実際に使用するものとは異なる紙長さを設定したりする場合がある。この場合、実際に印刷する枚葉紙の紙長さと、印刷機が認識している枚葉紙の紙長さとが異なることになるため、以下のような問題が生じる。
【0005】
実際に使用する枚葉紙の紙長さが短い場合、反転グリッパが枚葉紙の後端部を咥えようとしても、既に枚葉紙の後端部は通過しているため咥えることができない。従って、反転グリッパへの枚葉紙の受け渡しは失敗に終わり、その枚葉紙は反転機構部の下方に落下する。
【0006】
逆に、設定されている紙長さに比して搬送されてくる枚葉紙の紙長さが長い場合には、反転グリッパが咥えるタイミングにおいては未だ後端部はその受け渡し箇所に到達しておらず、従って、この場合にも受け渡しが失敗に終わる。
【0007】
そこで、本発明は、反転機構部における枚葉紙の受け渡し不良を未然に防止することのできる両面印刷機を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、本発明に係る両面印刷機は、設定された紙長さに応じた反転タイミングで枚葉紙を表裏反転させる反転機構部を有する両面印刷機において、反転機構部に供給される枚葉紙の紙長さを検出する供給紙長さ検出手段を備え、反転機構部において設定されている紙長さと供給紙長さ検出手段が検出した紙長さとを比較して両者が異なる場合には枚葉紙の搬送を停止することを特徴とする。
尚、紙長さとは枚葉紙の搬送方向の長さである。
【0009】
特に、供給紙長さ検出手段は、枚葉紙を供給する給紙部の構成部品であって供給する紙長さに応じてその位置が変更される構成部品の当該位置から紙長さを検出するように構成されていることが好ましい。この構成部品は、枚葉紙を給紙部にセットする際に、常にその位置が枚葉紙に応じて変更されるため、反転機構部に供給される枚葉紙の紙長さを確実に検出することができる。
【0010】
また、供給紙長さ検出手段は、枚葉紙を供給する給紙部から反転機構部までの搬送経路における所定位置を枚葉紙が通過する通過時間と、該通過時間における所定の胴の回転角度とから、前記搬送経路を搬送される枚葉紙の紙長さを検出するように構成されていることが好ましい。
この場合、例えば、枚葉紙の有無を検出するセンサを使用して通過時間を検出することができ、そのセンサは、ON(紙有り)とOFF(紙なし)の二値のみを出力する単純な構成の部品とすることができる。しかも、所定の胴の回転角度を検出するためのエンコーダ等については、胴入れタイミングの検出等の目的で通常印刷機に備えられているため新たに追加する必要がない。また、A/D変換回路も不要である。従って、通過時間と所定の胴の回転角度とから紙長さを検出することにより、供給紙長さ検出手段を安価に構成することができる。
【0011】
また、反転機構部は、二つの印刷部間に配置された貯え胴及び反転胴から構成されて貯え胴から反転胴に枚葉紙を受け渡す際に枚葉紙を表裏反転させる構成であって且つ、貯え胴と反転胴との間の回転位相を変更することによって反転タイミングが変化する構成である両面印刷機の場合に、貯え胴と反転胴との間の回転位相を検出する回転位相検出手段を備え、該回転位相検出手段が検出した回転位相から求めた紙長さを、反転機構部において設定されている紙長さとすることが好ましい。この場合、反転タイミングと対応した回転位相を検出し、その検出結果から求めた紙長さを反転機構部において設定されている紙長さとするため、反転機構部において設定されている紙長さを確実に且つ正確に検出することができる。
【0012】
また、紙長さを入力する入力手段を備え、該入力手段から入力された紙長さを、反転機構部において設定されている紙長さとすることが好ましい。
一般に反転の切り替えを自動的に行う印刷機では、反転切り替え工程を行う前に枚葉紙の紙長さを入力して記憶する構成となっている。従って、紙長さを入力する入力手段を備え、該入力手段から入力された紙長さを、反転機構部において設定されている紙長さとすることにより、特別な手段を設けなくても記憶されている値から反転機構部において設定されている紙長さがわかり、簡素な構成で済む。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の両面印刷機の一実施形態について図面を参酌しつつ説明する。図1に示す両面印刷機は、オフセット枚葉印刷機であって片面印刷と両面印刷とが切り替え可能な構造となっている。
【0014】
該印刷機は、四色印刷機であり、枚葉紙に印刷を実行する印刷部2と、該印刷部2に枚葉紙を順次供給する給紙部1と、印刷部2で印刷された枚葉紙を受け取って所定の場所まで排出する排紙部3とを備えている。印刷部2は、第1及び第二印刷部2a,2bから構成され、各印刷部2a,2bにおいてはそれぞれ二色の印刷が可能である。具体的には、二つの印刷部2a,2bは共に共通した構成であって、一つの圧胴4a,4bに対して、二つの版胴6a,6b,7a,7bとゴム胴8a,8b,9a,9bを備えている。圧胴4a,4bは、枚葉紙の紙長さの略二倍の周囲を有し、枚葉紙の前端部を掴むグリッパ10a,10bを180度対向して一対有している。即ち、圧胴4a,4bは、その外周面に二枚の枚葉紙を巻き付かせる、いわゆる倍胴である。
【0015】
また、両印刷部2a,2bの間には、上流側の第一印刷部2aから下流側の第二印刷部2bへと枚葉紙を受け渡す紙受け渡し部が設けられている。片面印刷の場合、紙受け渡し部は、第一印刷部2aにおいて二色印刷された枚葉紙を表裏反転させずにそのまま第二印刷部2bに送る。従って、枚葉紙は第二印刷部2bにおいて更に二色印刷され、合計四色印刷が完了した後に排紙部3に受け渡される。一方、両面印刷の場合、紙受け渡し部は、第一印刷部2aにおいて裏面が二色印刷された枚葉紙を表裏反転して第二印刷部2bに送る。従って、枚葉紙は第二印刷部2bにおいて表面が印刷されて排紙部3に受け渡される。
【0016】
かかる紙受け渡し部は、上流側から順に、引き渡し胴11、貯え胴12及び反転胴13を備えている。尚、引き渡し胴11及び反転胴13は倍胴で、貯え胴12は三倍胴である。従って、引き渡し胴11には、枚葉紙の前端部を掴むグリッパ14が180度対向して一対設けられ、貯え胴12には、グリッパ15及び紙吸着装置16がそれぞれ120度毎に合計三箇所ずつ設けられ、反転胴13には、反転グリッパ17が180度対向して一対設けられている。尚、反転胴13及び貯え胴12が反転機構部を構成する。
【0017】
第一印刷部2aで印刷された枚葉紙は、第一印刷部2aの圧胴4aから引き渡し胴11を介して貯え胴12に引き渡され、貯え胴12において、その前端部がグリッパ15で掴まれ、その後端部が紙吸着装置16で吸着保持される。そして、片面印刷の場合、反転胴13の反転グリッパ17が貯え胴12のグリッパ15から枚葉紙の前端部を掴んで受け取り、そのまま第二印刷部2bの圧胴4bのグリッパ10bに引き渡す。一方、両面印刷の場合、反転グリッパ17が貯え胴12の紙吸着装置16から枚葉紙の後端部を掴んで受け取り、反転グリッパ17が反転胴13の回転と共に旋回しながら枚葉紙を表裏反転させて第二印刷部2bの圧胴4bに引き渡す。
【0018】
尚、紙長さの異なる枚葉紙を使用する際には、貯え胴12の紙吸着装置16側を周方向に前後移動させてグリッパ15と紙吸着装置16との間の離間距離を新しい紙長さに合わせる。同時に、変更後の紙吸着装置16から反転グリッパ17が枚葉紙の後端部を正しく掴むことができるように貯え胴12と反転胴13との回転位相を変更して、新しい紙長さに対応した反転タイミングにて枚葉紙を反転できるようにする。
このような紙長さの変更に伴う調節は、オペレータが例えば紙長さを示すスケール板(図示せず)を基準として手動で行う手動式のものと、オペレータから入力された紙長さに基づいて印刷機自体が自動的に行う自動式のものとがあり、本実施形態では自動式のものについて説明する。
【0019】
また、第一印刷部2aに枚葉紙を供給する給紙部1は、積層された枚葉紙の束から最上部の枚葉紙を分離して前方に送り出すフィーダヘッド20と、該フィーダヘッド20からフィーダボード21を介して送られてきた枚葉紙を第一印刷部2aの圧胴4aに受け渡すための給紙胴22とを備えている。フィーダヘッド20は、最上部の枚葉紙を例えばエアー等で分離する構成であると共に、分離した最上部の枚葉紙をサクションフットと称される吸着紙送り機構にて吸着して前方に送り出す構成である。
【0020】
かかるフィーダヘッド20は、枚葉紙の後端部(紙尻)側において上述したような分離、吸着、送出動作を行うものであり、そのため枚葉紙の後端部に位置される。このフィーダヘッド20を実際に使用する枚葉紙の紙長さ(供給紙長さ)に合わせて前後に移動させるための移動機構が給紙部1に設けられている。該移動機構は、手動あるいはモータ等の駆動手段を用いた自動によってフィーダヘッド20を前後に移動させるものであるが、本実施形態では手動のものについて例示する。図2にその一例が示されており、移動機構としてネジ送り機構を採用したものである。操作具としてのハンドル23を回転操作してスクリューシャフト24を回転させると、それに噛合するフィーダヘッド20が前後に移動する。
【0021】
また、本実施形態においては、反転機構部に供給される枚葉紙の紙長さを検出する供給紙長さ検出手段が給紙部1に設けられている。供給紙長さ検出手段は、給紙部1の構成部品であって実際に供給する紙長さに応じてその位置が前後(紙長さ方向)に変更される構成部品の位置から、反転機構部に供給される紙長さを検出するように構成されている。具体的には、フィーダヘッド20の位置から反転機構部に供給される紙長さを検出するように構成されている。詳細には、スクリューシャフト24に供給紙長さ検出手段としてのポテンショメータ25がギヤ26を介して取り付けられている。該ポテンショメータ25でスクリューシャフト24の回転角度を検出することによって、フィーダヘッド20の前後の位置を検出し、このフィーダヘッド20の位置によって、積層されている枚葉紙の紙長さを検出する。尚、ポテンショメータ25に代えてロータリーエンコーダ等の各種の角度センサを使用してもよい。
【0022】
図1に戻って排紙部3は、第二印刷部2bの圧胴4bから枚葉紙を受け取って排紙台30まで搬送するための無端状の排紙チェーン31を備えている。該排紙チェーン31は、圧胴4bに隣接する排紙スプロケット32と、排紙台30(昇降テーブル)の上方位置に配置された排紙スプロケット33との間に巻装されている。そして、枚葉紙の前端部を把持するチェーングリッパ34を所定間隔毎に備え、該チェーングリッパ34は、排紙チェーン31の移動に伴って圧胴4bから枚葉紙を受け取って排紙台30の上方位置まで搬送して排紙台30に順次積載していく。
【0023】
次に印刷機の各部の動作を制御する制御装置について説明する。図3に印刷機の制御装置の主要部をCPUを用いて実現したハードウエア構成を示している。該装置は、CPU40、メモリ41、ハードディスク42、タッチパネル式CRT43、キーボード44、操作パネル45、供給紙長さ検出手段46、反転機構制御部47、本機制御部48及びバスライン49を備えている。CPU40は、ハードディスク42に記憶された制御プログラムに従ってバスライン49を介して各部を制御する。メモリ41には、枚葉紙の紙長さが記憶されると共に、各種の設定値や演算結果等が記憶される。操作パネル45、キーボード44(テンキー含む)、タッチパネル式CRT43は、各種の印刷条件を入力するためのものである。尚、操作パネル45、供給紙長さ検出手段46、反転機構制御部47、本機制御部48は、インターフェース50を介してバスライン49に接続されている。反転機構制御部47は、CPU40からの信号を受けて貯え胴12におけるグリッパ15と紙吸着装置16との間の離間距離を調節すると共に貯え胴12と反転胴13との回転位相を変更することによって反転機構部における反転タイミングを制御し、本機制御部48は、CPU40からの信号を受けて本機モータを制御して本機モータを作動させたり停止させたりする。本機モータが作動すると各胴等が連動して作動して給紙部1からの枚葉紙の供給が開始されると共にその搬送が開始され、本機モータが停止すると給紙部1からの供給が停止されると共に各胴等が一斉に停止して枚葉紙の搬送が停止される。
【0024】
次に、ハードディスク42に記憶されているプログラムの主要部分について図4のフローチャートを用いて説明する。まず、オペレータは、反転機構部における反転タイミングを設定するために、反転機構部に設定する枚葉紙の紙長さ(設定紙長さ)を入力する。グリッパ15と紙吸着装置16との間の離間距離及び反転機構部における反転タイミングは枚葉紙の紙長さに対応すべきものである。従って、その設定は、オペレータがこれから印刷しようと考えている枚葉紙の紙長さを入力することによって行われる。この入力作業は、操作パネル45やタッチパネル式CRT43、キーボード44等から入力される。この点において、操作パネル45、タッチパネル式CRT43及びキーボード44は、設定紙長さを入力するための入力手段として機能する。このように入力された設定紙長さをステップS1においてCPU40がメモリ41に記憶する。尚、ここで、設定紙長さとは、反転機構部において設定されている紙長さ、即ち、反転機構部が認識している紙長さであり、グリッパ15と紙吸着装置16との間の離間距離、及び、反転タイミングに対応する。
【0025】
続いて、入力された設定紙長さに基づいてCPU40は反転機構制御部47に信号を送って反転機構部における反転タイミングを調節する(ステップS2)。具体的には、貯え胴12におけるグリッパ15と紙吸着装置16との間の離間距離を設定紙長さに合わせると共に、貯え胴12と反転胴13との間の回転位相を設定紙長さに応じた値に調節する。
【0026】
次に、オペレータは実際に使用する枚葉紙を給紙部1にセットし、セットした枚葉紙の紙長さ(給紙紙長さ)に合わせてハンドル23を回転させて枚葉紙の後端部にフィーダヘッド20を位置させる。フィーダヘッド20を前後に移動させると、スクリューシャフト24の回転を供給紙長さ検出手段46としてのポテンショメータ25が検出してCPU40にその検出結果をリアルタイムに出力し、CPU40はポテンショメータ25が検出した供給紙長さをメモリ41に記憶する(ステップS3)。尚、ここで、供給紙長さとは、実際に使用する枚葉紙の紙長さであり、また、反転機構部に供給される枚葉紙の紙長さである。
このように、フィーダヘッド20の位置から検出するため、供給する枚葉紙の紙長さを確実に検出することができる。
【0027】
続いて、操作パネル45等を介して給紙スタートの情報が入力されると、CPU40は本機制御部48に信号を送って本機モータを作動させ(ステップS4)、印刷機の各部(給紙部1、第一及び第二印刷部2a,2b、反転機構部12,13、排紙部3)を一斉に作動させる。更に、CPU40は、ステップS5において、メモリ41に記憶されている設定紙長さと供給紙長さとを比較する。そして、設定紙長さと供給紙長さとが一致している場合には、ステップS5からステップS6に進んで所定枚数の印刷が完了するまで印刷を行った後に本機制御部48に信号を送って本機モータを停止させる。一方、設定紙長さと供給紙長さとが異なる場合には、ステップS5からステップS7に進んで、CPU40は本機制御部48に直ちに信号を送って本機モータを停止させる。従って、仮に、設定紙長さと供給紙長さとが異なっていても、反転胴13には枚葉紙が供給されず、従って、貯え胴12から反転胴13への枚葉紙の受け渡しにおいて受け渡し不良が発生しない。
【0028】
尚、上記実施形態では、紙長さを入力するための入力手段を備えて、該入力手段から入力された紙長さを設定紙長さ(反転機構部において設定されている紙長さ)とする構成について説明したが、貯え胴12に対する反転胴13の回転位相を検出する回転位相検出手段を備え、該回転位相検出手段が検出した回転位相から紙長さを算出し、該算出した紙長さを設定紙長さとしてもよい。
上述したように、枚葉紙の紙長さを変更する際には、それに応じて貯え胴12と反転胴13との間の回転位相を変更する必要がある。反転胴13は、それより下流側に配置された回転部材、例えば、第二印刷部2bの圧胴4bや、排紙スプロケット32,33と連動して回転する。従って、貯え胴12と反転胴13との間の回転位相を変更すると、反転胴13より下流側に配置されて反転胴13と連動して回転する回転部材の貯え胴12に対する回転位相も同時に変化する。この反転胴13若しくはそれより下流側に配置されて反転胴13と連動して回転する回転部材の回転を近接スイッチや光センサ等の各種のセンサにて検出する。例えば、近接スイッチ等のセンサで回転部材の特定の箇所を検出するようにし、その回転部材が一回転する毎に一回近接スイッチが特定の箇所を検出してONの信号を出力するようにする。これらのセンサ52は、例えば、図1に示すように上流側の排紙スプロケット32の径方向外側に所定間隔離間して配置する。
一方、印刷機には、各胴の回転を把握するために、例えば、給紙胴22にロータリエンコーダ(図示せず)が設けられている。尚、このロータリエンコーダの配置個所は給紙胴22に限られずに貯え胴12であったり、また、貯え胴12よりも上流側に配置されて貯え胴12と連動して回転する回転部材に設けられていてもよい。給紙胴22も該回転部材に相当するが、それ以外に、引き渡し胴11や第一印刷部2aの圧胴4a等も回転部材に相当する。
従って、ロータリエンコーダによって把握されている貯え胴12側の回転に対して、どの回転角度でセンサ52がONの信号を出力するのかによって、貯え胴12に対する反転胴13の回転位相、即ち反転タイミングがわかり、その回転位相からそれに相当する紙長さを所定の計算式あるいは対比表によって求めることができる。つまり、反転胴13側に配置したセンサ52と貯え胴12側に配置したロータリエンコーダとから、貯え胴12に対する反転胴13の回転位相を検出し、その回転位相から求めた紙長さを設定紙長さとすることができる。この場合、センサ52とロータリエンコーダから回転位相検出手段が構成される。この構成は特に手動操作によって反転タイミングを調節する印刷機、具体的には、グリッパ15と紙吸着装置16との間の離間距離や貯え胴12と反転胴13との回転位相を手動操作によって調節する印刷機に適する。また、現実の回転位相を検出するものであるゆえに、確実に且つ正確に検出することができる。
尚、かかる構成の場合、図3において、インターフェース50を介して回転位相検出手段を接続し、例えば、回転位相検出手段からCPU40に回転位相が送られ、CPU40はその回転位相から紙長さを算出してメモリ41に記憶する。
【0029】
また、供給紙長さ検出手段46についても、フィーダヘッド20の位置から給紙長さを検出する構成には限定されず、給紙部1から貯え胴12までの搬送経路において、搬送される枚葉紙の紙長さを直接検出する構成であってもよい。上述と同様に各種のセンサが供給紙長さ検出手段46として使用でき、例えば図1に示すように引き渡し胴11の径方向外側に所定間隔離間してセンサ51を配置する。センサ51は枚葉紙が通過する間はONの信号を出力する。従って、枚葉紙がセンサ51上を通過する通過時間と、給紙胴22等に設けられたロータリエンコーダによる給紙胴22等の回転角度の信号をもとにして、引き渡し胴11上の枚葉紙の紙長さを検出することができる。尚、給紙胴22の外方にセンサ51を配置するなど、センサ51の配置位置も種々変更可能である。この場合、センサ51とロータリエンコーダから供給紙長さ検出手段が構成される。
即ち、供給紙長さ検出手段を、給紙部1から反転機構部までの搬送経路における所定位置を枚葉紙が通過する通過時間と、該通過時間における例えば給紙胴22等の所定の胴の回転角度とから、前記搬送経路を搬送される枚葉紙の紙長さを検出するように構成することによって、供給紙長さ検出手段の構成を簡素化できる。
【0030】
何れにしても、設定紙長さと供給紙長さとが異なる場合には枚葉紙の搬送を停止することにより、設定紙長さと異なる紙長さの枚葉紙が反転機構部に供給されないため、両面印刷時において、反転機構部における枚葉紙の受け渡し不良を未然に防止することができるのである。
その他、胴配列や印刷部の数などについても種々変更可能である。
【0031】
【発明の効果】
以上のように、反転機構部において設定されている紙長さに対して実際に使用する枚葉紙の紙長さが異なっている場合には、枚葉紙の搬送を停止するため、反転機構部における枚葉紙の受け渡し不良を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における両面印刷機を示す正面図。
【図2】同要部拡大図。
【図3】両面印刷機の制御装置のハードウエア構成を示す図。
【図4】制御プログラムのフローチャート。
【符号の説明】
1…給紙部、2…印刷部、2a…第一印刷部、2b…第二印刷部、3…排紙部、11…引き渡し胴、12…貯え胴(反転機構部)、13…反転胴(反転機構部)、25…ポテンショメータ(供給紙長さ検出手段)、43…タッチパネル式CRT(入力手段)、44…キーボード(入力手段)、45…操作パネル(入力手段)、51…センサ(供給紙長さ検出手段)、52…センサ(回転位相検出手段)
Claims (5)
- 設定された紙長さに応じた反転タイミングで枚葉紙を表裏反転させる反転機構部(12,13)を有する両面印刷機において、
反転機構部(12,13)に供給される枚葉紙の紙長さを検出する供給紙長さ検出手段(25、51)を備え、反転機構部(12,13)において設定されている紙長さと供給紙長さ検出手段(25,51)が検出した紙長さとを比較して両者が異なる場合には、枚葉紙の搬送を停止することを特徴とする両面印刷機。 - 供給紙長さ検出手段(25)は、枚葉紙を供給する給紙部(1)の構成部品であって供給する紙長さに応じてその位置が変更される構成部品(20)の当該位置から紙長さを検出するように構成されている請求項1記載の両面印刷機。
- 供給紙長さ検出手段(51)は、枚葉紙を供給する給紙部(1)から反転機構部(12,13)までの搬送経路における所定位置を枚葉紙が通過する通過時間と、該通過時間における所定の胴(11)の回転角度とから、前記搬送経路を搬送される枚葉紙の紙長さを検出するように構成されている請求項1記載の両面印刷機。
- 反転機構部(12,13)は、二つの印刷部(2a,2b)間に配置された貯え胴(12)及び反転胴(13)から構成されて貯え胴(12)から反転胴(13)に枚葉紙を受け渡す際に枚葉紙を表裏反転させる構成であって且つ、貯え胴(12)と反転胴(13)との間の回転位相を変更することによって反転タイミングが変化する構成である両面印刷機において、貯え胴(12)と反転胴(13)との間の回転位相を検出する回転位相検出手段(52)を備え、該回転位相検出手段(52)が検出した回転位相から求めた紙長さを、反転機構部(12,13)において設定されている紙長さとする請求項1乃至3の何れかに記載の両面印刷機。
- 紙長さを入力する入力手段(43,44,45)を備え、該入力手段(43,44,45)から入力された紙長さを、反転機構部(12,13)において設定されている紙長さとする請求項1乃至3の何れかに記載の両面印刷機。
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