(57)【要約】【課題】簡単な構成で連続用紙処理装置に対して連続用紙を低張力にて給紙できるようにする。【解決手段】給紙軸１と出口ローラとの間に、ロール紙から繰り出される連続用紙２ａを巻き掛けて上下動することにより、出口ローラ２０より下流側の連続用紙の張力を調整するダンサーロール２１を、揺動アーム２３の一端に支持して設け、また、上記給紙軸に空気圧作動シリンダ１８に空気圧が供給されることにより、制動力が作用する制動装置１５を設け、上記空気圧作動シリンダへの空気圧を制御する空気圧調整弁を揺動アームが上記ダンサーローラが下動する方向に傾動したときに空気圧作動シリンダへの作動空気圧が増大する方向に作動するようにして設けた構成になっている。【選択図】図１
2008308301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙軸に支持されるロール紙を繰り出し装置にて回転することにより、出力ローラを通って連続紙が繰り出されるようにした連続用紙の給紙装置において、
給紙軸と出口ローラとの間に、ロール紙から繰り出される連続用紙を巻き掛けて上下動することにより、出口ローラより下流側の連続用紙の張力を調整するダンサーロールを、揺動アームの一端に支持して設け、
また、上記給紙軸に空気圧作動シリンダに空気圧が供給されることにより、制動力が作用する制動装置を設け、
上記空気圧作動シリンダへの空気圧を制御する空気圧調整弁を揺動アームが上記ダンサーローラが下動する方向に傾動したときに空気圧作動シリンダへの作動空気圧が増大する方向に作動するようにして設けた
ことを特徴とする連続用紙の給紙装置。
【請求項２】
空気圧作動シリンダにベロフラムシリンダを用いたことを特徴とする請求項１記載の連続用紙の給紙装置。
【請求項３】
空気圧調整弁に、揺動アームの回動軸に固着した偏心カムにて作動する流量制御型の機械作動弁を用いたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の連続用紙の給紙装置。
【請求項４】
空気圧調整弁に、揺動アームの回動軸に固着した偏心カムにて作動する空気圧制御型の変位―空気圧変換器を用いたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の連続用紙の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール紙からの連続用紙を印刷ユニットや丁合機等の各種連続用紙処理装置へ給紙する連続用紙の給紙装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記連続用紙処理装置として、例えばピン送り装置を用いて高速印字を行うプリンタでは、連続用紙の急発進、急停止が頻繁に繰り返されることがある。そしてこのようなプリンタへの連続用紙の給紙装置では、プリンタの用紙入口部と用紙出口部のそれぞれに対向する部分に連続用紙が自然状態で垂れ下がったループを形成するプール部を設け、一旦ここで連続用紙をループ状にプールしてから給紙、巻き取りを行い、上記急発進、急停止が行われるプリンタ内におけるピン送り部での送り穴の破損を防止している。
【０００３】
上記プール部への連続用紙の給紙部には給紙ローラが設けられており、この給紙ローラにて給紙されてループ状に垂れ下がった連続用紙のプール量をセンサにて検知して、この垂れ下がり下端位置が常時大略一定になるように連続用紙の給紙量を制御するようにしている。そして、上記プール部においてループ状に垂れ下がる連続用紙の周囲をカバーする風胴を上下方向に設けて、この風胴内に下向きの空気流を発生させて、ループ状にプールされた連続用紙に空気圧によるテンションが作用されるようにしている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１３９１９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した連続用紙の給紙装置では、急発進、急停止しながらの連続用紙の給紙を安定して行うことができるが、その反面、ループの垂れ下がり量を電気的に検知するセンサ、このセンサの検知信号に基づいて作動する、例えばサーボモータ等を用いた給紙ロール、及びプール部において空気流を作るための風胴装置などを必要とし、機構、構造及び各種制御のための装置が大掛かりで複雑な構成となってしまっていた。また、連続用紙をループ状にプールするためのプール部の設置のためのスペースも必要となって、設置スペースが大きくなっていた。
【０００６】
本発明は上記のことに鑑みなされたもので、上記連続用紙が自然状態で垂れ下がるプール部を必要としないで、設置スペースを小さくできると共に、簡単な装置構成で連続用紙処理装置に対して連続用紙を低張力にて給紙することができるようにした連続用紙の給紙装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る連続用紙の給紙装置は、給紙軸に支持されるロール紙を繰り出し装置にて回転することにより、出力ローラを通って連続紙が繰り出されるようにした連続用紙の給紙装置において、給紙軸と出口ローラとの間に、ロール紙から繰り出される連続用紙を巻き掛けて上下動することにより、出口ローラより下流側の連続用紙の張力を調整するダンサーロールを、揺動アームの一端に支持して設け、また、上記給紙軸に空気圧作動シリンダに空気圧が供給されることにより、制動力が作用する制動装置を設け、上記空気圧作動シリンダへの空気圧を制御する空気圧調整弁を揺動アームが上記ダンサーローラが下動する方向に傾動したときに空気圧作動シリンダへの作動空気圧が増大する方向に作動するようにして設けた構成になっている。そして上記空気圧作動シリンダにベロフラムシリンダを用いた。
【０００８】
上記装置において、空気圧調整弁に、揺動アームの回動軸に固着した偏心カムにて作動する流量制御型の機械作動弁を、あるいは空気圧制御型の変位―空気圧変換器を用いた。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、連続用紙が自然な状態で垂れ下がるプール部を必要としないで、設置スペースを小さくできると共に、出口ローラより下流側の連続用紙の張力の変化を電気的手段を用いることなく検出でき、空気圧回路の構成のみの簡単な構成で、より精度が高く連続用紙の繰り出し量の制御を低張力にて行うことができる。
【００１０】
ロール紙よりの連続用紙の繰り出しを制動するための駆動装置にベロフラムシリンダを用い、これにダンサーローラの上下動によって制御される空気圧調整弁を介して空気圧を供給するようにしたことにより、給紙軸制動力の精密な制御を行うことができる。
【００１１】
また、上記空気圧調整弁に変位−空気圧変換器を用いたことにより、これの比例制御性により精度のよい用紙の繰り出し制御を行うことができ、ロール紙の径の大小にかかわらず、広い範囲において精度のよい繰り出し制御を行うことができる。
【００１２】
さらに本発明装置によれば、出口ローラより下流側における連続用紙処理装置がピン送り装置を用いた高速印刷プリンタである場合であっても、送り穴損傷の発生率が低下し、損紙率の低下や製品の品質向上、さらに高速時における安定稼動を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の要部を概略的に示す正面図であり、図中１は図示しないフレームに自由回転可能に支持された給紙軸であり、この給紙軸１にロール紙２の芯部材が軸方向に係脱可能に、かつ回転方向に係合して支持されるようになっている。３は上記ロール紙２を連続用紙２ａの給紙方向に回転駆動する繰り出し装置である。
【００１４】
上記繰り出し装置３は、繰り出しアーム４の両端に設けたプーリ５ａ，５ｂに巻き掛けた繰り出しベルト６をロール紙２の周面に付勢接触させて走行させることにより、この繰り出しベルト６の接触摩擦にてロール紙２が回転されるようになっている。繰り出しアーム４は、他の中間アーム７を介してフレームに対して上記ロール紙２の周面に対して遠近する方向に回動可能にして支軸８に支持されている。９はこの繰り出し装置３を回動する駆動手段であり、この実施の形態では図示しないエアーシリンダが用いられていて、このエアーシリンダの伸縮動作により、繰り出し装置３がロール紙２の周面に対して遠近する方向に回動されると共に、繰り出しベルト６による所定の繰り出し力が出るようにロール紙２の周面側に押し付けられるようになっている。上記支軸８には、上記繰り出し装置３の繰り出しベルト６を駆動するための従動歯車１０が支承されていて、この従動歯車１０に図示しない駆動モータにて回動駆動されるよう駆動歯車１１が噛合されている。
【００１５】
上記繰り出しベルト６を巻き掛ける一方のプーリ５ａの軸には、他の中間プーリ１２ａが固定されていて、この中間プーリ１２ａと上記支軸８に同心状に設けた駆動プーリ１２ｂとの間に中間ベルト１３が巻き掛けられており、駆動プーリ１２ｂを上記従動歯車１０と駆動歯車１１からなる回転駆動装置１４にて回転することにより、中間ベルト１３を介して上記繰り出しベルト６が走行駆動されるようになっている。
【００１６】
１５は上記給紙軸１の回転を制動する制動装置で、この制動装置１５は側面に給紙軸１に当接するシュー１６を固着した制動アーム１７と、この制動アーム１７を、シュー１６が給紙軸１の周面に押し付けられる方向に空気圧にて回動駆動する空気圧作動シリンダ１８とからなっている。そしてこの実施の形態では、この空気圧作動シリンダ１８には公知のベロフラムシリンダ１８ａが用いられており、このベロフラムシリンダ１８ａに空気圧が供給されることにより、これのロッドが伸長動されて上記制動アーム１７を制動側へ回動するようになっている。
【００１７】
２０はロール紙２から繰り出される連続用紙２ａの繰り出し出口部に設けられた出口ローラであり、この出口ローラ２０とロール紙２を支持する給紙軸１との間に、ロール紙２から繰り出される連続用紙２ａを自重にて上側からループ状に押し下げるダンサーローラ２１が設けてあり、出口ローラ２０より下流側に作用する連続用紙２ａの張力の変化、及び上記繰り出し装置３による連続用紙２ａの繰り出し量の変化に応じて、このダンサーローラ２１が自重に抗して上下動するようになっている。そしてこのダンサーローラ２１は、繰り出し量調整装置２２の揺動アーム２３の一端に回転自在に支持されている。
【００１８】
繰り出し量調整装置２２の上記揺動アーム２３は、中間部をフレーム側に回動自在に支持されており、これの他端にはバランスウエイト２４がアーム２３の長手方向に移動可能にして固定されている。揺動アーム２３と一体状に回動する回動軸２５には、図２に拡大して示すように偏心カム２６が一体状に設けてあり、この偏心カム２６のカム面に空気圧制御弁２７のプランジャの先端に設けたボール２８が付勢接触するようになっている。そして上記偏心カム２６のカム面形状は、上記ダンサーローラ２１が下方位置から上動する状態、すなわち揺動アーム２３が時計方向に回動することにより、上記ボール２８を押し込むようにした形状となっている。
【００１９】
上記空気圧調整弁２７は、公知の流量制御型の機械作動弁２７ａが用いられ、この機械作動弁２７ａは一例として図３に示すようになっている。この機械作動弁２７ａは、ボール２８が押し込まれることにより、第１ダイヤフラム２９が閉じ方向に作動して、入口３０から流入して出口３１に至る空気量が減少するようになっている。そして上記ボール２８がストロークエンドまで押し込まれた状態で、第１ダイヤフラム２９が閉じられると共に、第２ダイヤフラム３２が開となって、出口３１側の空気が排気口３３から排気されるようになっている。そしてこの機械作動弁２７ａの入口３０は、レギュレータ３４を介して空圧源に接続されており、出口３１が上記ベロフラムシリンダ１８ａに接続されている。
【００２０】
上記構成において、ロール紙２からの連続用紙２ａは、ダンサーローラ２１を経て出口ローラ２０より各種連続用紙処理装置へ給紙される。そしてこの連続用紙処理装置への給紙量に応じた量の連続用紙２ａが繰り出し装置３にて繰り出される。このときの給紙量の変動は、ダンサーローラ２１の上下動によって吸収される。そしてこのときのダンサーローラ２１の上下動により揺動アーム２３が回動し、この揺動アーム２３の回動は、バランスウエイト２４と釣り合った状態で行われる。そして通常の給紙状態における揺動アーム２３の姿勢は、例えば、図１に示すようにダンサーローラ２１側が少し低く傾斜するようになっている。
【００２１】
図１に示した状態、すなわちダンサーローラ２１が揺動アーム２３の回動支点より少し低い位置にある状態が通常の給紙状態であるとしたときに、このときの揺動アーム２３の姿勢における偏心カム２６と機械作動弁２７ａの関係は、図２、図３に示すようになっていて、機械作動弁２７ａは開状態となってレギュレータ３４にて調圧された圧力空気がベロフラムシリンダ１８ａに送給されて制動装置１５が制動状態となり、ロール紙２の給紙軸１に制動力を作用させている。このとき、すなわち通常の給紙状態での制動力は、処理装置への給紙量が上記ダンサーローラ２１の位置で見合うように設定されている。
【００２２】
連続用紙処理装置における連続用紙の走行変動により、出口ローラ２０からの連続用紙２ａが通常の給紙状態より少なくなると、このときのタルミ分だけダンサーローラ２１が下動して揺動アーム２３を介して偏心カム２６が図２において反時計方向に回動し、図３に示される流量制御弁２７の第１ダイヤフラム２９による開度が大きくなって、ベロフラムシリンダ１８ａへの流気量が増大して制動手段１５による給紙軸１への制動力が増大し、ロール紙２からの給紙量が減少される。このときのダンサーローラ２１の下動は、揺動アーム２３がストッパ２３ａに当接する位置が下限位置である。
【００２３】
一方、出口ローラ２０からの連続用紙２ａの給紙量が通常状態より多くなり、あるいは繰り出し装置３のスリップにより繰り出し装置３からの連続用紙２ａの繰り出し量が少なくなると、このときの不足分だけダンサーローラ２１が上動して揺動アーム２３を介して偏心カム２６が図２において時計方向に回動して、図３に示す機械作動弁２７ａの第１ダイヤフラム２９を閉じ方向に作動し、上記ダンサーローラ２１の上動限状態でこの第１ダイヤフラム２９が全閉になり、これと連動して第２ダイヤフラム３２が開となってベロフラムシリンダ１８ａへの圧力空気が排気口３３より排気されて、制動装置１５による制動力が減少してロール紙２からの給紙量が増大される。
【００２４】
このようにして出口ローラ２０からの連続用紙２ａの供給量の変動及び繰り出し装置３からの繰り出し量の変動が、ダンサーローラ２１の上下動として検知され、このダンサーローラ２１の上下動によりロール紙２の給紙軸１に対する制動力が調整されて、上記供給量の変動が図１に示される通常状態に収斂される。
【００２５】
上記した実施の形態では、制動装置１５のベロフラムシリンダ１８ａへの空気圧を制御する空気圧調整弁２７に、流量制御型の機械作動弁２７ａを用いた例で示したが、この空気圧調整弁２７には、図４、図５に示すように空気圧制御型の変位−空気圧変換器２７ｂを用いてもよい。
【００２６】
この変位−空気圧変換器２７ｂは、上記した機械作動弁２７ａの動作とは逆になっていて、プランジャ３５が揺動アーム２３の回動に伴って回動する偏心カム２６ａにより押し下げられることにより主弁３６が開となって、入口３７から流入した空気圧は、出口３８側へ流出する。そしてこのとき流入した空気圧は、ダイヤフラム３９に作用し、調圧ばね４０とバランスしたところで調定圧力となるようになっている。
【００２７】
このときの出口側の圧力は、調圧ばね４０とダイヤフラム３９と排気弁４１にて調圧される。
【００２８】
すなわち出口側出力が高くなると、ダイヤフラム３９の出力が調圧ばね４０の反力より大きくなって排気弁４１が開いて設定圧力に戻される。また、出口側の圧力が低くなると、ダイヤフラム３９の出力が調圧ばね４０の反力より小さくなって主弁３６が開き、設定圧力に戻される。
【００２９】
この実施の形態にあっては、繰り出し装置３によるロール紙２からの連続用紙２ａの繰り出し量が増加側に偏り、あるいは繰り出し量が多くなってダンサーロール２１によるループ状態にタルミが生じてダンサーローラ２１が下動したときの揺動アーム２３の回動により偏心カム２６ａにより変位−空気圧変換器２７ｂのプランジャ３５が押し下げられて、ベロフラムシリンダ１８ａへの空気圧が上昇されて制動力が増大し、逆に上記タルミが少なくなってダンサーローラ２１が上動することにより、上記プランジャ３５の押し下げストロークが減少して、上記圧力が低くなって制動力が弱くなる。
【００３０】
このように、この実施の形態にあっては、揺動アーム２３の回動に伴う偏心カム２６ａの回動により変位-空気圧変換器２７ｂの設定圧力が調圧され、上記揺動アーム２３の反時計方向の回動角に比例して高くなる圧力がベロフラムシリンダ１８ａに供給されて、ダンサーローラ２１の下動方向の位置に応じた制動力に制動装置１５が調整されて、ロール紙２からの連続用紙２の繰り出し量が調整され、ダンサーローラ２１の位置の変動が図１に示される状態に収斂される。
【００３１】
この実施の形態にあっては、連続用紙２ａの紙幅及びロール紙の最大径、用紙比重、最大繰り出し速度、繰り出し装置３の繰り出しベルト６と用紙表面とのスリップ率などにより決まる制動力に対する最大必要空気圧をＡｋｇ／ｃｍ２としたときに、Ａ〜０ｋｇ／ｃｍ２の範囲での調整を偏心カム６ａの形状を適宜選択することにより行うことができる。そしてこのように制動装置１５のベロフラムシリンダ１８ａへの供給空気圧が、偏心カム２６ａのカム形状及びこの偏心カム２６ａにより作動変位する変位−空気圧変換器２７ｂのプランジャ３５の変位量により数値的に比例制御されることで、ロール紙２の経の大小にかかわらず広い範囲において精度のよい連続用紙２の繰り出し制御が可能となる。
【００３２】
上記両実施の形態において、出口ローラ２０から供給される連続用紙２ａの張力は、上記したようにダンサーローラ２１の自重により発生するが、バランスウエイト２４を移動調整することにより適正な張力を得ることができる。
【００３３】
また、両実施の形態において、繰り出し装置３にロール紙２の周面に繰り出しベルト６を接触させて、これの摩擦力にてロール紙２方から連続用紙２ａを繰り出すようにした装置の例を示したが、この繰り出し装置３にはロール紙２を固定する給紙軸１を、トルク制御可能にした駆動装置を用いて回転駆動するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の要部の実施の形態を概略的に示す正面図である。
【図２】揺動アームの支持部を拡大して示す説明図である。
【図３】流量制御型の機械作動弁を示す断面図である。
【図４】変位−空気圧変換器を用いた揺動アーム支持部を示す説明図である。
【図５】空気圧制御型の変位−空気圧変換器を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…給紙軸、２…ロール紙、２ａ…連続用紙、３…繰り出し装置、４…繰り出しアーム、５ａ，５ｂ…プーリ、６…繰り出しベルト、７…中間アーム、８…支軸、９…駆動手段１０…従動歯車、１１…駆動歯車、１２ａ…中間プーリ、１２ｂ…駆動プーリ、１３…中間ベルト、１４…回転駆動装置、１５…制動装置、１６…シュー、１７…制動アーム、１８…空気圧作動シリンダ、１８ａ…ベロフラムシリンダ、２０…出力ローラ、２１…ダンサーローラ、２２…繰り出し量制御装置、２３…揺動アーム、２３ａ…ストッパ、２４…バランスウエイト、２５…回動軸、２６．２６ａ…偏心カム、２７…空気圧制御弁、２７ａ…機械作動弁、２７ｂ…変位−空気圧変換器、２８…ボール、２９，３２…第１・第２のダイヤフラム、３０…入口、３１…出口、３３…排気口、３４…レギュレータ、３５…プランジャ、３６…主弁、３７…入口、３８…出口、３９…ダイヤフラム、４０…調圧ばね、４１…排気弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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