(57)【要約】【課題】上流側から周期的かつ断続的に送り込まれる対象物を下流側に送り出す回転式のガイドにおける振動を抑制する。【解決手段】上流側から周期的且つ断続的に送り込まれる対象物を下流側に送り出す回転式のガイド１１，１２において対象物の入出に応じて発生又は増大する振動を抑制する振動抑制装置であって、制御信号に応じてガイド１１，１２に振動を加える加振手段２０２と、ガイド１１，１２の振動を検出する振動検出手段２０１と、検出情報に基づいて、前記振動と逆位相の振動がガイド１１，１２に加わるように加振手段２０２に制御信号を出力してガイド１１，１２の振動を抑制する制御手段２００とをそなえる。【選択図】図１
2014156322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側から周期的且つ断続的に送り込まれる対象物を下流側に送り出す回転式のガイドにおいて前記対象物の入出に応じて発生又は増大する振動を抑制する振動抑制装置であって、
制御信号に応じて前記ガイドに振動を加える加振手段と、
前記ガイドの振動を検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段により得られた検出情報に基づいて、前記振動と逆位相の振動が前記ガイドに加わるように前記加振手段に制御信号を出力して前記ガイドの振動を抑制する制御手段とをそなえている
ことを特徴とする、回転式ガイドの振動抑制装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前回以前の前記対象物の入出時に前記振動検出手段により得られた検出情報に基づいて次回の前記対象物の入出時に生じる前記ガイドの振動を抑制するように前記制御信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部により生成された前記制御信号を前記加振手段に出力する制御信号出力部と、をそなえている
ことを特徴とする、請求項１記載の回転式ガイドの振動抑制装置。
【請求項３】
前記対象物を前記ガイドに送り込む周期を設定する周期設定手段をそなえ、
前記制御手段は、前記振動検出手段により得られた検出情報と前記周期設定手段により設定された周期とから、次回の前記対象物の入出時に生じる前記ガイドの振動を推定する振動推定部をそなえ、
前記信号生成部は、前記振動推定部により推定された次回の前記対象物の入出時に生じる前記ガイドの振動と逆位相となるように前記制御信号を生成する
ことを特徴とする、請求項２記載の回転式ガイドの振動抑制装置。
【請求項４】
前記制御信号出力部は、前記振動推定部により推定された次回の前記対象物の入出時に生じる前記ガイドの振動の振幅が予め設定された基準のレベルを上回る場合にのみ前記制御信号を前記加振手段に出力する
ことを特徴とする、請求項３記載の回転式ガイドの振動抑制装置。
【請求項５】
前記振動検出手段は、変位センサ又は加速度センサである
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の回転式ガイドの振動抑制装置。
【請求項６】
前記加振手段は、前記ガイドの支持部材に振動を加えるアクチュエータである
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の回転式ガイドの振動抑制装置。
【請求項７】
前記ガイドは、支持部材に両端を軸支された軸状ガイドであって、前記軸状ガイドの少なくとも一端は前記支持部材よりも外方に突設され、
前記加振手段は、前記突設された前記軸状ガイドの一端に振動を加えるアクチュエータである
ことを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の回転式ガイドの振動抑制装置。
【請求項８】
前記対象物は、シート状物であって、
前記ガイドは、前記シート状物の両面をローラ下流側に送り出す一対のローラからなるローラガイドであって、
前記ガイドの振動は、前記一対のローラの少なくとも何れか一方のローラの振動であって、
前記加振手段は、前記一方のローラに振動を加える
ことを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の回転式ガイドの振動抑制装置。
【請求項９】
前記シート状物は、段ボールシートであって、
前記ローラガイドは、製函機の給紙部に装備される一対のフィードロールからなる
ことを特徴とする、請求項８記載の回転式ガイドの振動抑制装置。
【請求項１０】
製函機の給紙部に装備され、一対のフィードロールを有する給紙装置であって、
前記一対のフィードロールの少なくとも一方には、請求項９記載の回転式ガイドの振動抑制装置がそなえられている
ことを特徴とする、給紙装置。
【請求項１１】
段ボールシートを一枚ずつ給紙する給紙部に請求項１０記載の給紙装置が装備されている
ことを特徴とする、製函機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製函機の給紙部に装備されるフィードロールの振動抑制に適用しうる回転式ガイドの振動抑制装置及びこれを有する給紙装置並びにこれを有する製函機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種産業機械において、生産性を向上させるために、処理速度の高速化が進められている。例えば、製函機などの紙工機械においても、機械の各装置が高速化に対応できることが要求されている。製函機の場合、段ボールシートを給紙部から次々に送り出して、印刷、溝切りや罫線入れ、糊付け、折り曲げ加工を順次行なって、段ボール箱を製造する。この場合、段ボールシートの搬送速度を高速化することにより、生産性を向上させることができる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、製函機の給紙部に備えられる給紙装置が開示されている。この給紙装置は、図１１に示すように、等速回転する上下一対のフィードロール（給紙ローラ）１０１，１０２を備え、フィードロール１０１，１０２の上流側には、段ボールシート８０が積重して載せられる支持面１０４を有する給紙テーブル１０３が配置されている。給紙テーブル１０３の前部には、複数の送りロール１０５が支持面１０４と平行に配置されている。
【０００４】
送りロール１０５の前方のフィードロール１０１，１０２の直前には、フロントガイド１０６が、その下端に１枚の段ボールシート８０が通過できる隙間を確保して配設されている。また、給紙テーブル１０３の後部には、前後に移動して最下段の１枚の段ボールシート８０をフィードロール１０１，１０２間に送給するキッカ１０８が支持面１０４上に突出して装備される。
【０００５】
段ボールシート８０は、多数積み重ねられて、給紙テーブル１０３の支持面１０４上及び送りロール１０５上のフロントガイド１０６の手前の空間にセットされる。最下段の段ボールシート８０は後端部をキッカ１０８によって押し出されて前進し、フィードロール１０１，１０２間に送られ、フィードロール１０１，１０２間で挟持されながら次工程に送給される。
【０００６】
なお、段ボールシート８０の給紙方式には、キッカによって段ボールシートの後端部を押し出して給紙する方式のほかに、回転する送りロールに段ボールシートをサクションで吸引密着させて摩擦により段ボールシートを給紙する方式もある。いずれの場合も、段ボールシート８０は、１枚ずつ一定の周期でフィードロール１０１，１０２間に送られ、回転するフィードロール１０１，１０２は、その周速度に応じた速度で段ボールシート８０を１枚ずつ所定間隔で下流工程に供給する。
【０００７】
このような製函機において生産速度の高速化を進めには、フィードロール１０１，１０２の回転速度の高速化するなどして段ボールシートの搬送速度を高速化することが必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１０７０２４報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、各種産業機械において処理速度の高速化を進めると、これに伴って機械の各装置に発生する振動が増大して、各装置が適正に作動しなくなって、適正な製品を製造できなくなるという課題が発生する。
例えば上記のような製函機において高速化を進めるために、フィードロール１０１，１０２の回転速度を高速化すると、このフィードロール１０１，１０２に発生する振動が大きくなる。この結果、振動に伴って発生するフィードロール１０１，１０２の間隔の開きも増大し、フィードロール１０１，１０２の外周面と段ボールシート８０の表面との摩擦力が低下して滑りが発生し、給紙ズレが発生することが懸念される。給紙ずれが発生すると印刷位置がずれ、その後の印刷部において段ボールシート８０の適正な位置に印刷できないなどの不具合が生じて、製品にならなくなってしまう。
【００１０】
フィードロールのように、上流側から周期的かつ断続的に送り込まれる段ボールシート等の対象物を下流側に送り出す回転式のガイドの場合、対象物がガイドに進入する際や送出される際に、対象物がガイドに圧接したり外れたりしてガイドを起振させる。フィードロールの場合、両フィードロール間に段ボールシートの先端が進入する時や両フィードロール間から段ボールシートの後端が送出される時には、段ボールシートがフィードロールを変位させてフィードロールを起振させる。つまり、段ボールシートがフィードロール間に進入する時に、段ボールシートからフィードロール間を押し広げるように力が加えられる。また、段ボールシートがフィードロール間から送出される時には、フィードロール間を押し広げるように作用していた力が解除される。このような力の入出が起振力となってフィードロールは振動する。
【００１１】
フィードロールは両端部を軸受により支持されて回転するので、この起振力による振動は、フィードロールがその軸方向中間部を主体として振れ回りするような振動、換言すれば弦振動のような振動となる。つまり、段ボールシートの起振力によりフィードロールの振れ回り振動或いは弦振動といった固有振動が促進される。製函機が高速化するほど段ボールシートのフィードロール間への進入速度が高まるので起振力も増大し、フィードロールの振動振幅も増大する。
【００１２】
ただし、段ボールシートの進入後や送出後は、フィードロールの固有振動数とフィードロールの回転速度とが一致或いは接近しない限り、フィードロールの振動は時間と共に減衰していく。そして、次の段ボールシートの進入時や送出時に再び起振されて、フィードロールの振動振幅が増大する。この次の段ボールシートの進入タイミングや送出タイミングによっては、フィードロールの振動振幅が大幅に増大する場合や、フィードロールの振動振幅の増大が小さい場合がある。フィードロールの振動振幅が大幅に増大すると、給紙ズレの発生などの不具合を招く。
【００１３】
フィードロールの場合には、両端部を軸受により支持されて回転するので中央部分が大きく軸ブレを起こす。フィードロールの回転速度がフィードロールの固有振動数の付近になると共振を起こして、この振動振幅（軸ブレの振幅）が増大する。
図１２は製函機の起動後にその処理速度を次第に上昇させていった際に生じるフィードロールの振動振幅（軸ブレの振幅）のシミュレーション結果を示すもので、図１２において、横軸は給紙速度（１分当たりの段ボールシートの給紙枚数）であり、縦軸はフィードロールの中央部分の変位量（軸ブレ量）である。また、図１３（ａ）は図１２の給紙速度Ｖ０１近傍のフィードロールの振動特性を拡大して示すもので、図１３（ｂ）は図１２の給紙速度Ｖ１近傍のフィードロールの振動振幅を拡大して示すものである。
【００１４】
図１２，図１３の縦軸において、「＋」はフィードロール間が離隔する相対変位を示し、「−」はフィードロール間が接近する相対変位を示す。０は基準となるフィードロール間の距離を示す。図１２，図１３に示すように、フィードロールは互いに離隔した状態で振動する領域と互いに接近した状態で振動する領域とが交互に発生するが、互いに離隔した状態での振動は段ボールシートの搬送時に対応し、互いに接近した状態での振動は段ボールシートを開放した空走時に対応する。
【００１５】
図１２に示すように、給紙速度を上昇させていくと、給紙速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３においてフィードロールの相対変位が増大し、一方で、給紙速度Ｖ０１，Ｖ０２，Ｖ０３においてはフィードロールの相対変位が減少することがわかる。
図１４は、給紙速度を上昇させていった場合のフィードロールの相対変位の大きさ（絶対値）を示す。図１４のＰ１は給紙速度Ｖ１においてフィードロールの振動振幅が増大したピーク点を示し、Ｐ２は給紙速度Ｖ２においてフィードロールの振動振幅が増大したピーク点を示す。図１４に示すように、フィードロールの相対変位の大きさが過大になると、フィードロールの外周面と段ボールシートの表面との摩擦力が低下して滑りが発生し、給紙ズレが発生するおそれが高まる。
【００１６】
もちろん、フィードロールの振動振幅が増大する速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を避けて給紙速度を設定すれば上記不具合の発生を抑えることができるが、近年は、機械をより効率的に稼働させるためや、資源をより有効に利用するために、機械を常用運転速度まで上昇させる過程や常用運転速度から停止させる過程といった過渡的な状態においても、適正な製品を製造できるようにしたいという要請が高い。このような過渡的な状態では、フィードロールの振動振幅が増大する運転速度領域を避けることは困難である。また、より生産性を高めるために、フィードロールの振動振幅が増大する運転速度域を使用しなければならない場合もある。
【００１７】
本発明は、かかる課題に鑑みて創案されたもので、上流側から周期的且つ断続的に送り込まれる対象物を下流側に送り出す回転式のガイドにおける振動を抑制して、かかる振動の増大に伴って発生する不具合を回避することができるようにした、回転式ガイドの振動抑制装置及びこれを有する給紙装置並びにこれを有する製函機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
（１）上記の目的を達成するために、本発明の回転式ガイドの振動抑制装置は、上流側から周期的且つ断続的に送り込まれる対象物を下流側に送り出す回転式のガイドにおいて前記対象物の入出に応じて発生又は増大する振動を抑制する振動抑制装置であって、制御信号に応じて前記ガイドに振動を加える加振手段と、前記ガイドの振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段により得られた検出情報に基づいて、前記振動と逆位相の振動が前記ガイドに加わるように前記加振手段に制御信号を出力して前記ガイドの振動を抑制する制御手段とをそなえていることを特徴としている。
【００１９】
（２）前記制御手段は、前回以前（前回を含む）の前記対象物の入出時に前記振動検出手段により得られた検出情報に基づいて次回（前回の次の回）の前記対象物の入出時に生じる前記ガイドの振動を抑制するように前記制御信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部により生成された前記制御信号を前記加振手段に出力する制御信号出力部と、をそなえていることが好ましい。
【００２０】
（３）この場合、前記対象物を前記ガイドに送り込む周期（給紙速度）を設定する周期設定手段をそなえ、前記制御手段は、前記振動検出手段により得られた検出情報と前記周期設定手段により設定された周期とから、次回の前記対象物の入出時に生じる前記ガイドの振動を推定する振動推定部をそなえ、前記信号生成部は、前記振動推定部により推定された次回の前記対象物の入出時に生じる前記ガイドの振動と逆位相となるように前記制御信号を生成することが好ましい。
【００２１】
（４）さらに、前記制御信号出力部は、前記振動推定部により推定された次回の前記対象物の入出時に生じる前記ガイドの振動の振幅が予め設定された基準のレベルを上回る場合にのみ前記制御信号を前記加振手段に出力することが好ましい。
（５）また、前記振動検出手段は、変位センサ又は加速度センサであることが好ましい。
【００２２】
（６）前記加振手段は、前記ガイドの支持部材に振動を加えるアクチュエータであることも好ましい。
（７）前記ガイドは、支持部材に両端を軸支された軸状（又は円柱状）ガイドであって、前記軸状ガイドの少なくとも一端は前記支持部材よりも外方に突設され、前記加振手段は、前記突設された前記軸状ガイドの一端に振動を加えるアクチュエータであることも好ましい。
【００２３】
（８）前記対象物は、シート状物であって、前記ガイドは、前記シート状物の両面をローラ下流側に送り出す一対のローラからなるローラガイドであって、前記ガイドの振動は、前記一対のローラの少なくとも何れか一方のローラの振動であって、前記加振手段は、前記一方のローラに振動を加えることも好ましい。
（９）前記シート状物は、段ボールシートであって、前記ローラガイドは、製函機の給紙部に装備される一対のフィードロールからなることも好ましい。
【００２４】
（１０）本発明の給紙装置は、製函機の給紙部に装備され、一対のフィードロールを有する給紙装置であって、前記一対のフィードロールの少なくとも一方には、上記の回転式ガイドの振動抑制装置がそなえられていることを特徴としている。
（１１）本発明の製函機は、段ボールシートを一枚ずつ給紙する給紙部に上記の給紙装置が装備されていることを特徴としている。
【００２５】
なお、製函機には、前記給紙部に加えて、前記給紙部から給紙された前記段ボールシートに印刷する印刷部と、前記印刷部により印刷された前記段ボールシートを排紙する排紙部と、前記排紙部から排紙された前記段ボールシートに溝切り及び罫線入れを行うダイカット部と、前記ダイカット部により加工された前記段ボールシートの端部に糊付けし折り曲げ加工をしてシート状の段ボール箱を形成するフォルダグルア部と、前記フォルダグルア部により加工された前記段ボール箱を計数しながら積載するカウンタエゼクタと、を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
（１）本発明の回転式ガイドの振動抑制装置によれば、上流側から周期的且つ断続的に送り込まれる対象物を下流側に送り出す回転式のガイドにおいて、対象物の入出に応じて振動が発生又は増大するが、振動検出手段が検出するこのガイドの振動に基づいて、制御手段が加振手段に制御信号を出力して、このガイドの振動と逆位相の振動がガイドに加わるようにするので、ガイドの振動を抑制することができる。
【００２７】
（２）前回以前のガイドの振動の検出情報に基づいて次回の前記対象物の入出時に生じる前記ガイドの振動を抑制するように制御信号を生成し、この制御信号を加振手段に出力することによりガイドの振動を的確に抑制することができる。
（３）対象物をガイドに送り込む周期（給紙速度）が設定されると、振動検出手段により得られた検出情報とこの設定された周期とから、次回の前記対象物の入出時に生じるガイドの振動を推定し、推定されたガイドの振動と逆位相となるように制御信号を生成することによりガイドの振動をさらに的確に抑制することができる。
【００２８】
（４）また、推定された次回の対象物の入出時に生じるガイドの振動の振幅が予め設定された基準のレベルを上回る場合にのみ制御信号を加振手段に出力すれば、加振手段の作動頻度を抑えながら、抑制すべきガイドの振動を抑制することができる。
（５）また、変位センサ又は加速度センサによってガイドの振動を確実に検出することができる。
【００２９】
（６）加振手段を、ガイドの支持部材に振動を加えるアクチュエータとすることによりガイドの振動を確実に抑制することができる。
（７）ガイドが支持部材に両端を軸支された軸状（又は円柱状）ガイドの場合、軸状ガイドの少なくとも一端を支持部材よりも外方に突設し、加振手段を、突設された軸状ガイドの一端に振動を加えるアクチュエータとしてもガイドの振動を確実に抑制することができる。
【００３０】
（８）対象物がシート状物であって、ガイドがシート状物の両面をローラ下流側に送り出す一対のローラからなるローラガイドであって、ガイドの振動が一対のローラの少なくとも何れか一方のローラの振動である場合、加振手段がこの一方のローラに振動を加えるようにすれば、ローラガイドの振動を簡便に且つ確実に抑制することができる。
（９）シート状物が段ボールシートであって、ローラガイドが、製函機の給紙部に装備される一対のフィードロールからなる場合、一対のフィードロールの段ボールシートの通過に伴い発生する振動を抑制することができ、段ボールシートのフィードミス（給紙ズレ）の発生を回避して、段ボールシートを下流側に適正に給紙することができる。
【００３１】
（１０）製函機の給紙部に装備された給紙装置の一対のフィードロールの少なくとも一方に、上記の回転式ガイドの振動抑制装置がそなえられていれば、給紙装置によって段ボールシートを下流側に適正に給紙することができる。
（１１）製函機の給紙部にこのような給紙装置を装備すれば、段ボールシートを給紙部から下流側に適正に給紙することができ、段ボール箱を適正に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる振動抑制装置を示す模式的な構成図であり、（ａ）は全体構成図、（ｂ）は要部構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる製函機を示す模式的な側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる製函機の給紙部の要部を示す模式的な側面図である。
【図４】本発明の各実施形態にかかる振動抑制装置の振動抑制原理を説明する振動特性図であり、（ａ）はフィードロールに本来発生する振動特性を示し、（ｂ）は振動抑制のためにフィードロールを加振する振動特性を示し、（ｃ）は振動抑制効果を示している。
【図５】本発明の各実施形態にかかる振動抑制装置の振動抑制による効果を示すフィードロール間の相対変位のグラフであり、（ａ）は振動抑制を実施しない場合のものを示し、（ｂ）は振動抑制を実施した場合のものを示している。
【図６】本発明の各実施形態にかかるフィードロールの振動振幅の増減原理を説明する模式的な振動特性グラフである。
【図７】本発明の各実施形態にかかるフィードロールの振動振幅の増減原理を説明する振動特性グラフであり、（ａ）は振動振幅が減少する場合を示し、（ｂ）は振動振幅が増大する場合を示している。
【図８】本発明の第２実施形態にかかる振動抑制装置を示す模式的な構成図であり、（ａ）は全体構成図、（ｂ）は要部構成図である。
【図９】本発明の第３実施形態にかかる振動抑制装置を示す模式的な構成図である。
【図１０】本発明の第４実施形態にかかる振動抑制装置を示す模式的な構成図（平面図）である。
【図１１】本発明の背景技術にかかる製函機の給紙部の要部を示す模式的な側面図である。
【図１２】本発明の課題を説明する振動特性図である。
【図１３】図１２の振動特性図の要部拡大図であり、（ａ）は振動振幅が小さい場合を示し、（ｂ）は振動振幅が大きい場合を示している。
【図１４】本発明の課題を説明する図であって、振動による相対変位の大きさを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を用いて本発明のかかる実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。
【００３４】
〔第１実施形態〕
まず、第１実施形態を説明する。この第１実施形態は、本発明の回転式ガイドの振動抑制装置を製函機の給紙部（給紙装置）に適用したものであり、回転式のガイドとしての一対のフィードロールの振動を抑制するために給紙部に装備される。
【００３５】
はじめに、製函機の概要及び給紙部の要部について説明する。
［１．製函機］
まず、本実施形態にかかる回転式ガイドの振動抑制装置が適用される給紙部を備える製函機の構成を説明する。
図２は製函機の構成を示す側面図であり、段ボールシートがシート状の段ボール箱（製函用シート材）に加工される過程を、製函機の各工程の装置構成の上方に、装置構成とは分けて装置構成に対応させて付記している。図２に示すように、この製函機は、上流側から、給紙部１，印刷部２，排紙部３，ダイカット部４，フォルダグルア部５，カウンタエゼクタ部６が順に設けられている。
【００３６】
給紙部１は、積載された状態で搬入された多数の板状の段ボールシート８ａを一枚ずつ印刷部２に供給（給紙）する部分である。印刷部２は、所定の色数（ここでは、４色）の印刷ユニット２ａ〜２ｄを備えており、給紙部１から給紙され搬送コンベア７によって一枚ずつ搬送される段ボールシート８ａに各色のインキを順次印刷する部分である。
排紙部３は、印刷部２で印刷された段ボールシート８ａに溝切りや罫線入れを行なってから排紙する部分である。ダイカット部４は、排紙部３から排紙された段ボールシート８ａにダイカット及び更なる溝切りや罫線入れを行なう部分である。
【００３７】
フォルダグルア部５は、ダイカット部４により加工された段ボールシート８ａの左右方向一端の糊代に糊付けし、段ボールシート８ａの左右両端部が裏側（下方）で重合するように折り曲げ加工を行なう部分である。フォルダグルア部５により加工された段ボールシート８ａは、左右両端部が糊によって接着されてシート状の段ボール箱（製函用シート材）８となる。
【００３８】
カウンタエゼクタ部６では、フォルダグルア部５で加工された製函用シート材８を計数しながら、テーブル（スタッカテーブル）に積載する部分である。カウンタエゼクタ部６により所定枚数の製函用シート材８が積み上げられたら、このシート材群９を一単位のバッチとして出荷する。
【００３９】
なお、製函機は、図示しない制御装置によって各種動作を制御される。機械の作動開始時や作動終了時には、始動後の基準運転速度までの加速運転、基準運転速度での定速運転、及び、終了時の基準運転速度からの減速運転が行われるが、基準運転速度や加速時や減速時の各加速度は制御装置を通じて設定できるようになっている。
【００４０】
［２．給紙部］
給紙部１に備えられる給紙装置は、図３に示すように、等速回転する上下一対のフィードロール（給紙ローラ）１１，１２を備え、フィードロール１１，１２の上流側には、段ボールシート８ａが積重して載せられる支持面１４を有する給紙テーブル１３が配置されている。給紙テーブル１３の前部には、複数の送りロール１５が支持面１４と平行に配置されている。なお、複数の送りロール１５はサクションボックス１９の上部開口に配置されており、段ボールシート８ａはサクションボックス１９による負圧を受けて送りロール１５に圧接しながら、適正に軌道上を走行しながら給紙される。
【００４１】
送りロール１５の前方のフィードロール１１，１２の直前には、フロントガイド１６が、その下端に１枚の段ボールシート８ａが通過できる隙間を確保して配設されている。また、給紙テーブル１３の後部には、バックガイド１７が配設されている。給紙テーブル１３の後部のバックガイド１７の下方には、前後に移動して最下段の１枚の段ボールシート８ａをフィードロール１１，１２間に送給するキッカ１８が支持面１４上に突出して装備される。
【００４２】
段ボールシート８ａは、多数積み重ねられて、給紙テーブル１３の支持面１４上及び送りロール１５上のフロントガイド１６とバックガイド１７とに挟まれた間の空間にセットされる。最下段の段ボールシート８ａは後端部をキッカ１８によって押し出されて前進し、フィードロール１１，１２間に送られ、フィードロール１１，１２間で挟持されながら次工程に送給される。
【００４３】
なお、本実施形態では、段ボールシートの給紙方式に、キッカ１８によって段ボールシート８ａの後端部を押し出して給紙する方式を例示するが、送りロール１５を回転駆動して、回転する送りロール１５に段ボールシートをサクションで吸引密着させて摩擦により段ボールシートを給紙する方式もあり、いずれの方式を採用しても良い。いずれの場合も、段ボールシート８ａは、１枚ずつ周期的かつ断続的にフィードロール１１，１２間に送られ、回転するフィードロール１１，１２は、その周速度に応じた速度で段ボールシート８ａを１枚ずつ所定間隔で下流工程の印刷部２等に供給する。
【００４４】
段ボールシート８ａの供給方向のサイズによって異なるが、製函機の運転速度は、単位時間当たりの段ボールシート８ａの処理枚数（枚／分）として表すことができ、逆に、定点を次々に通過する段ボールシート８ａの移動周期（ミリ秒／枚）としても表すことができる。この点で、製函機の制御装置は、段ボールシート８ａをフィードロール１１，１２に送り込む周期（給紙速度）を設定する周期設定手段としての機能を有している。
【００４５】
［３．振動抑制装置］
フィードロール１１，１２は、上流側から周期的且つ断続的に送り込まれる段ボールシート８ａが送り込まれ、これを周期的且つ断続的に下流側に送り出すため、前述のように、両フィードロール１１，１２間に段ボールシート８ａの先端が進入する時や両フィードロール１１，１２間から段ボールシート８ａの後端が送出される時に、段ボールシート８ａがフィードロール１１，１２を変位させてフィードロール１１，１２を起振させる。
【００４６】
そこで、図１（ａ）に示すように、本給紙装置には、振動抑制装置１００が装備される。
この振動抑制装置１００は、フィードロール１２の振動を検出する振動検出手段としての変位センサ２０１と、フィードロール１２に振動を加える加振手段としてのアクチュエータ（加振器）２０２と、変位センサ２０１により検出されたフィードロール１２の振動特性に基づいて、フィードロール１２の振動と逆位相の振動がフィードロール１２に加わるようにアクチュエータ２０２に制御信号を出力する制御手段としてのコントローラ２００とをそなえている。
【００４７】
なお、ここでは、振動検出手段として、非接触式の変位センサ２０１を用いているが、振動検出手段としては加速度センサなど変位に相関するパラメータを検出するセンサを適用しても良い。また、加振手段としてのアクチュエータ２０２には、振動数及び変位を制御できる変位制御型アクチュエータを適用しているが、これに替えて、他の方式の加振用のアクチュエータを適用しても良い。
【００４８】
コントローラ２００は、ＣＰＵ，記憶装置，インターフェース等を有する図示しないコンピュータを有している。コントローラ２００は、変位センサ２０１により検出されたフィードロール１２の振動特性から、次回の段ボールシート８ａの入出時に生じるフィードロール１２の振動を推定する振動推定部２００ａと、振動推定部２００ａにより推定された段ボールシート８ａの入出時に生じるフィードロール１２の振動と逆位相となるように制御信号を生成する信号生成部２００ｂと、信号生成部２００ｂにより生成された制御信号をアクチュエータ２０２に出力する制御信号出力部２００ｃとを、いずれも機能要素としてそなえている。
【００４９】
例えば、変位センサ２０１により，図４（ａ）に示すような振幅（変位）がフィードロール１２の中央部分に発生することが検出されると、図４（ｂ）に示すように、これと逆位相となるように制御信号を設定する。ただし、フィードロール１２の振動検出タイミングに対して、制御信号の設定、更に、この制御信号のアクチュエータ２０２への出力に時間を要するうえ、制御信号に対するアクチュエータ２０２の作動応答の遅れも回避することは困難である。
【００５０】
そこで、信号生成部２００ｂは、前回の段ボールシート８ａの入出時に検出された検出情報に基づいて次回の段ボールシート８ａの入出時に生じるフィードロール１２の振動を抑制するように制御信号を生成し、前記の周期設定手段により設定された周期に基づいたタイミングで、各応答遅れを考慮しながらアクチュエータ２０２を次回の段ボールシート８ａの入出時にタイミングを合わせて作動させてフィードロール１２を加振するようにしている。
【００５１】
なお、アクチュエータ２０２は、図１（ｂ）に示すように、下方のフィードロール１２の一端部１２ａの軸受部に装備される。フィードロール１２の各端部１２ａ，１２ｂは、駆動側或いは操作側のフレーム１０にベアリング１０ｂを有する軸受部（球面軸受）１０ａを介して支持されるが、アクチュエータ２０２は軸受部１０ａの下方に装備され、軸受部１０ａを上下に加振するように作動する。この軸受部１０ａの加振にかかる振幅はフィードロール１２の中央部分の振幅が０に近づくように与えるもので、加振の振幅とフィードロール１２の振幅とは必ずしも一致しない。
【００５２】
なお、本実施形態では、下フィードロール１２の一端部１２ａのみにアクチュエータ２０２を設けているが、下フィードロール１２の一端部１２ａ及び他端部１２ｂの双方にアクチュエータ２０２を設ければより効果的である。また、下フィードロール１２に替えて、或いは、下フィードロール１２に加えて、上フィードロール１の端部１１ａ，１１ｂの一方又は両方にアクチュエータ２０２を設けてもよい。
【００５３】
［４．作用及び効果］
本実施形態にかかる振動抑制装置は、上述のように構成されるので、上流側から周期的且つ断続的に送り込まれる段ボールシート８ａの入出に応じてフィードロール１２に振動が発生又は増大しようとするが、アクチュエータ２０２がフィードロール１２の振動を抑制するようにフィードロール１２を加振するので、フィードロール１２の振動が確実に抑制される。
【００５４】
特に、前回の段ボールシート８ａの入出によるフィードロール１２の振動の検出情報に基づいて次回の段ボールシート８ａの入出時に生じるフィードロール１２の振動を抑制するように制御信号を生成し出力するので、アクチュエータ２０２によりフィードロール１２の振動を的確に抑制することができる。
この結果、例えば図４（ｃ）に例示するように、フィードロール１２の振動が抑制され、フィードロール１１，１２間の相対変位が抑制される。そして、給紙速度を高速化しても、フィードロール１１，１２間の隙間が過剰に拡大することがなくなり、フィードロール１１，１２の外周面と段ボールシート８ａの表面との摩擦力が低下して滑りが発生し、給紙ズレが発生することが回避される。これにより、その後の印刷部における印刷位置ズレも回避され、適正な段ボール箱を製造することができる。
【００５５】
図５はこれによる効果を確認した試験結果を示す図であり、図５（ａ）は本振動抑制装置を適用しない場合のフィードロール１１，１２間の相対変位を示し、図５（ｂ）は本振動抑制装置を適用した場合のフィードロール１１，１２間の相対変位を示す。また、横軸は時間を示し、縦軸はフィードロール１１，１２間の距離ｄ（図１参照）の基準位置（フィードロール１１，１２間に段ボールシート８ａが進入していない自然の状態の位置）を０とし、フィードロール１１，１２間の距離が拡大する側を「＋」、距離が縮小する側を「−」としている。図５に示すように、本振動抑制装置を適用しない場合には、フィードロール１１，１２間の距離が大幅に拡大するが、本振動抑制装置を適用することにより、フィードロール１１，１２間の距離の拡大が抑えられることがわかる。
【００５６】
ただし、本実施形態では、前回の段ボールシート８ａの入出によるフィードロール１２の振動の検出情報に基づいて次回の段ボールシート８ａの入出時に生じるフィードロール１２の振動を抑制するように制御信号を生成し出力するので、給紙速度が変化すると当然ながら誤差が生じる。そこで、本実施形態のものに、この誤差を抑制する手法を加えるようにしても良い。
【００５７】
フィードロール１１，１２の振動は、フィードロール１１，１２間に段ボールシート８ａが進入した際に加わるフィードロール１１，１２間を押し広げる力、及び、フィードロール１１，１２間から段ボールシート８ａが送給された際に押し広げる力が解除されてフィードロール１１，１２間の距離が復元する際に生じる復元力を起振力として振動する。振動自体は、フィードロール１１，１２の固有振動での弦振動又は振れ回り振動として発生するが、給紙速度を変更していくと、図１２，図１３（ａ）に示すように、フィードロール１１，１２の振動が小さくなったり、図１２，図１３（ｂ）に示すように、フィードロール１１，１２の振動が大きくなったりする。これについて検討する。
【００５８】
図１２に示すように、給紙速度Ｖ０１，Ｖ０２，Ｖ０３においてフィードロール１１，１２の振動振幅が減少するのは、図６に模式的に示すように、段ボールシート８ａの進入又は送出によって発生した振動（太実線）に対して、次に、段ボールシート８ａの送出又は進入によって発生する起振力による振動（二点鎖線）が、現状の振動を相殺するように位相ずれして加わった場合と考えられる。また、図１２に示すように、給紙速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３においてフィードロール１１，１２の振動振幅が増大するのは、図６に模式的に示すように、段ボールシート８ａの進入又は送出によって発生した振動（太実線）に対して、次に、段ボールシート８ａの送出又は進入によって発生する起振力による振動（細実線）が、現状の振動を同期するように位相が合って加わった場合と考えられる。
【００５９】
例えば、前回の段ボールシート８ａの送出後に振動しているフィードロール１１，１２に、次回の段ボールシート８ａが進入すると、例えば図７に示すように、次回の段ボールシート８ａの進入タイミングに応じて段ボールシート８ａが進入後の振動が減少又は増大する。図７（ａ）に太実線で示すように、フィードロール１１，１２が振動している時に、次に、現状の振動を相殺するように位相ずれするタイミングｔ１で次の段ボールシート８ａが進入すると、次の段ボールシート８ａによる振動（二点鎖線）と現状の振動の継続（細実線）とが重なり打消し合って、その後の振動（太実線）の振幅は減少する。また、図７（ｂ）に太実線で示すように、フィードロール１１，１２が振動している時に、次に、現状の振動と同期するように位相があった状態のタイミングｔ２で次の段ボールシート８ａが進入すると、次の段ボールシート８ａによる振動（二点鎖線）と現状の振動の継続（細実線）とが重なり合って、その後の振動（太実線）の振幅は増大する。
【００６０】
したがって、フィードロール１１，１２の固有振動のタイミングと、段ボールシート８ａがフィードロール１１，１２間に進入或いはフィードロール１１，１２間から送出されるタイミングとから、合成した振動を予測することができる。段ボールシート８ａの入出タイミングは、給紙速度に依存するので、振動推定部２００ａでは、変位センサ２０１により検出されたフィードロール１２の振動特性と前記の周期設定手段により設定された周期とから、次回の段ボールシート８ａの入出時に生じるフィードロール１２の振動を推定することが可能である。
【００６１】
つまり、変位センサ２０１により検出されたフィードロール１２の振動の逆位相の振動を次回の段ボールシート８ａの入出時に生じるフィードロール１２の振動を抑制する制御信号としたものに、給紙速度に応じて段ボールシート８ａの入出タイミングの位相を推定し、この位相状態から次回の段ボールシート８ａの入出後に生じる振動の振幅及び位相を推定する。こうして推定された振動の振幅及び位相に基づいて、信号生成部２００ｂにより制御信号を生成して、アクチュエータ２０２を作動させることにより、フィードロール１２の振動をより精度よく相殺又は抑制することが可能になる。
【００６２】
また、制御信号出力部２００ｃは、振動推定部２００ａにより推定された次回の段ボールシート８ａの入出時に生じるフィードロール１２の振動の振幅が予め設定された基準のレベルを上回る場合にのみ制御信号をアクチュエータ２０２に出力するようにして、加振手段の作動頻度を抑えながら、抑制すべきガイドの振動を抑制することができ、消費エネルギの節約と共に、作動時間の削減による装置の劣化抑制を進めることができる。
【００６３】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態と同様に製函機の給紙部のフィードロールの振動抑制に適用され、第１実施形態との相違は、振動抑制装置１１０に装備されるフィードロール１２に振動を加える加振手段としてのアクチュエータ（加振器）２０２の配置箇所が相違している点であり、他は第１実施形態と同様に構成される。
【００６４】
図８に示すように、本実施形態では、軸受部１０ａによって支持されたフィードロール１２の一端部１２ａが軸受部１０ａよりも外方に突出しており、この突出した端部１１２ａに、アクチュエータ２０２が装備される。つまり、フィードロール１２の突出した端部１１２ａには、軸受部１０ａと同様の球面軸受の軸受部１１１を介して装備され、フィードロール１２の突出した端部１１２ａを上下に加振する。
【００６５】
本実施形態によれば、アクチュエータ２０２によってフィードロール１２の端部１１２ａを上下に加振することにより、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。そして、フィードロール１２の一端部１２ａは軸受部１０ａにより支持されているので、アクチュエータ２０２にはフィードロール１２の荷重が加わることがないので、アクチュエータ２０２としてより出力の小さい小型のものを採用することができる。
【００６６】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態は、図９に示すように、第１，２実施形態で説明した振動抑制装置を、製函機の印刷部２に装備された印刷胴２１，２２の振動抑制に適用したものである。印刷部２には、段ボールシート８ａにインキを転写する版胴２１と、段ボールシート８ａの走行軌道を挟んだ裏面側に配置される圧胴２２と、版胴２１にインキチャンバ２４内のフレキソインキを供給するアニロックスロール２３と、を備える。
【００６７】
このような印刷胴２１，２２においても、段ボールシート８ａが周期的且つ断続的に進入するので、フィードロールと同様の振動が生じて印刷ムラの原因となる。そこで、圧胴２２又は版胴２１の軸端の軸受部或いは軸受部の外方の軸端延長部に第１，２実施形態と同様に、アクチュエータ２０２を作用させるように装備する。
これにより、印刷部２に装備された印刷胴２１，２２の振動が抑制され、印刷ムラの発生を抑制或いは回避することができる。
【００６８】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
本実施形態は、図１０の平面図に示すように、第１，２実施形態で説明した振動抑制装置を、次々に送り込まれるビン１１８の外周にラベル１１４を貼り付ける装置に適用している。このラベル貼付装置は、ビン１１８を搬送路の両側から挟むようにしてビン１１８の移送速度に合わせた周速で回転しながらシート１１３に支持されて送りこまれるラベル１１４をビン１１８の外周に次々に貼り付けていくローラガイド（回転式のガイド）１１１，１１２が装備される。このローラガイド１１１，１１２も、ビン１１８が周期的且つ断続的に進入するので、フィードロールと同様の弦振動或いは軸ブレ振動が生じてラベル１１４を貼り付ける位置にズレが生じるおそれがある。
【００６９】
そこで、ローラガイド１１１，１１２の少なくとも一方の軸端の軸受部或いは軸受部の外方の軸端延長部に第１，２実施形態と同様に、アクチュエータ２０２を作用させるように装備する。
これにより、ローラガイド１１１，１１２の振動が抑制され、ラベル１１４を常に適正位置に貼り付けることができるようになる。
【００７０】
〔その他〕
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施形態の限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態を適宜変更して実施することができる。
特に、製函機を中心に本発明を説明したが、本発明は、上流側から周期的且つ断続的に送り込まれる対象物を下流側に送り出す回転式のガイドにおいて対象物の入出に応じて発生又は増大する振動を抑制するために広く適用することができる。
【００７１】
フィードロールのように、支持部材に両端を軸支された軸状ガイド、特に、シート状物の両面をローラ下流側に送り出す一対のローラからなるローラガイドの振動抑制に好適であるが、その他の回転式のガイドであっても、有効である。ただし、振動の形態に応じて、それに適した加振装置を適用することが必要である。
【符号の説明】
【００７２】
１  給紙部
２  印刷部
３  排紙部
４  ダイカット部
５  フォルダグルア部
６  カウンタエゼクタ，カウンタエゼクタ部
８  製函用シート材（シート状の段ボール箱）
８ａ  段ボールシート
１０  フレーム
１０ａ  軸受部
１１，１２フィードロール（給紙ローラ）
１３  給紙テーブル
１４  支持面
１５  送りロール
１６  フロントガイド
１７  バックガイド
１８  キッカ
１９  サクションボックス
２１  版胴
２２  圧胴
２３  アニロックスロール
２４  インキチャンバ
１００，１１０  振動抑制装置
１１１  軸受部
１１２ａ  フィードロール１２の突出端部
１１１，１１２  ローラガイド（回転式のガイド）
１１３  シート
１１４  ラベル
１１８  ビン
２００  制御手段としてのコントローラ
２００ａ  振動推定部
２００ｂ  信号生成部
２００ｃ  制御信号出力部
２０１  振動検出手段としての変位センサ
２０２  加振手段としてのアクチュエータ（加振器）
【図１】
2014156322.tif 000003
【図２】
2014156322.tif 000004
【図３】
2014156322.tif 000005
【図４】
2014156322.tif 000006
【図５】
2014156322.tif 000007
【図６】
2014156322.tif 000008
【図７】
2014156322.tif 000009
【図８】
2014156322.tif 000010
【図９】
2014156322.tif 000011
【図１０】
2014156322.tif 000012
【図１１】
2014156322.tif 000013
【図１２】
2014156322.tif 000014
【図１３】
2014156322.tif 000015
【図１４】
2014156322.tif 000016