(57)【要約】【目的】ストッカ内に集積された折丁その他の用紙類が湾曲した場合でも、これを一部ずつ適正に繰り出すことのできる給紙装置を提供する。【構成】用紙Ｐが集積されるストッカ２上で本体フレーム１にローラユニット３が高さ調整可能にして取り付けられる。ローラユニット３は、外周面に吸気口２１を有するセンターローラ１４Ａと、該センターローラの回転軸方向両側に設けられる左右一対のサイドローラ１４Ｂとを備える。センターローラ１４Ａとサイドローラ１４Ｂは夫れ夫れアーム１３の一端部に個別に取り付けられ、その各アーム１３がセンターローラ１４Ａ及びサイドローラ１４Ｂを回転させる同一の駆動軸１０で上下方向に揺動可能に支持されると共に、アーム１３の各一端部がローラ高さ調整手段によって個別に高さ調整可能とされる。【選択図】　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙が集積されるストッカ上で本体フレームにローラユニットを取り付けて成る給紙装置であって、前記ローラユニットは外周面に吸気口を有するセンターローラと該センターローラの回転軸方向両側に設けられる左右一対のサイドローラとを備え、そのセンターローラとサイドローラは夫れ夫れアームの一端部に個別に取り付けられ、その各アームが前記センターローラ及びサイドローラを回転させる同一の駆動軸で上下方向に揺動可能に支持されて成ることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
ローラユニットは、本体フレームに高さ調整可能に取り付けられるユニット台を有し、このユニット台に駆動軸と該駆動軸を回転させる駆動源とが設けられて成る請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】
アームの各一端部を個別に高さ調整可能とするローラ高さ調整手段を備えた請求項１、又は２記載の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は用紙を繰り出す給紙装置に係わり、特に製本用の折丁を次工程の丁合機などに一部ずつ適正に繰り出せるようにした給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、辞典や雑誌などの書物は印刷した紙を複数枚ページ順に束ねて二つ折りの折丁とし、特にページ数の多い厚手の書物などでは複数の折丁を丁合して綴り合わせるが、その工程の多くは自動機による高速化が図られている。例えば、折丁の丁合は丁合機なる装置により一冊の書物を完成させるに必要な折丁の全てが効率的に丁合される。ここで、その種の丁合機には折丁をページ別に集積するための複数のホッパが備えられ、その各ホッパに集積された折丁が下層部から順に一部ずつ繰り出されてページ順に重ね合わされるようになっているが、ホッパに集積される折丁の部数が多すぎると其の重量により下層部からの繰り出しに支障を来すため、ホッパ内には折丁が過不足を生じぬ程度に少量ずつ補給される。
【０００３】
尚、ホッパ内への折丁の補給を手作業で行う場合もあるが、これは非常に重労働であるばかりでなく、ページ数の多い書物を生産する場合には使用するホッパの数も多くなるため、多くの作業者を確保しなければならぬという問題がある。
【０００４】
そこで、丁合機のホッパに折丁を自動供給するべく、例えば図９に示すような給紙装置が一般に広く用いられる。図９において、Ｂは丁合機に向けて延びるコンベヤ、Ｐは多層状に積み重ねられた用紙（折丁）、Ｙはその用紙Ｐを上方から一部ずつ取り出してコンベヤＢに引き渡す吸着ユニットであり、その吸着ユニットＹは図示せぬリンク機構により実線に示す位置と想像線に示す位置との間を往復し、想像線の位置にて下方に突出するバキュームカップＶが最上部の用紙Ｐに吸着するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、ストッカ内に集積された用紙は、図１０に示すよう中央部が凹んだ状態に湾曲することがある。特に、用紙の積層量が大きくなるにつれ湾曲する傾向が高くなり、その状態が一定レベルを越えるようなときバキュームカップによる吸着が不能になる虞れがあった。
【０００６】
そこで、供給すべき用紙を多層状に積み重ねるのでなく、これをコンベヤ上に立てた状態で並べ、その各用紙をコンベヤの走行端に設けたフリクションベルトに押し付けながら繰り出すという装置が提案されている。例えば、その種の装置として、特開平６−７２６０３号公報などに記載されるものが知られるが、用紙を立てた状態に並べるのは容易でなく、腰の弱い用紙では並べている最中に湾曲して下部が折り曲がってしまう虞れがある。
【０００７】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的はストッカ内に集積された折丁その他の用紙類が湾曲した場合でも、これを一部ずつ適正に繰り出せるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、用紙が集積されるストッカ上で本体フレームにローラユニットを取り付けて成る給紙装置であって、前記ローラユニットは外周面に吸気口を有するセンターローラと該センターローラの回転軸方向両側に設けられる左右一対のサイドローラとを備え、そのセンターローラとサイドローラは夫れ夫れアームの一端部に個別に取り付けられ、その各アームが前記センターローラ及びサイドローラを回転させる同一の駆動軸で上下方向に揺動可能に支持されて成ることを特徴とする給紙装置を提供する。
【０００９】
又、上記のような給紙装置において、ローラユニットが本体フレームに高さ調整可能に取り付けられるユニット台を有し、このユニット台に駆動軸と該駆動軸を回転させる駆動源とが設けられて成ることを特徴とし、しかもアームの各一端部を個別に高さ調整可能とするローラ高さ調整手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の適用例を図面に基づいて詳細に説明する。先ず、図１は係る給紙装置の要部側面を示す。図１において、１は給紙装置を構成する本体フレームであり、この本体フレーム１には折丁などの用紙Ｐを集積するストッカ２が装備される。ストッカ２は用紙Ｐを載せる図示せぬ棚板を有し、その棚板が間欠的に上昇することによって用紙Ｐの最上面の位置が一定レベルに保たれるようにしてある。３はストッカ上に設けられるローラユニットであり、このローラユニット３はストッカ２に集積された用紙Ｐを上から順に一部ずつ繰り出す主要部を成し、これによって用紙Ｐが繰り出される都度、ストッカ２の棚板が定量ずつ上昇するようにしてある。尚、本体フレーム１はその上部にローラユニット３を支持する左右一対のＬ形ブラケット１Ａを備える。又、本体フレーム１にはローラユニット３により繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送機４が設けられる。本例において、搬送機４は用紙Ｐを挟む上下一対のベルトコンベヤ４Ａ，４Ｂで成り、その各一端はストッカ２の上部とローラユニット３との間に臨ませられ、その先端側は図示せぬ丁合機のホッパなどに向けて延長されている。
【００１１】
次に、図２はローラユニットの取り付け部分を示した拡大図であり、図３には図２のＸ−Ｘ断面を示す。これらの図において、１Ｂは相対向するブラケット１Ａの間に架設される横架材であり、この横架材１Ｂにリニアガイド５を介してローラユニット３が取り付けられている。リニアガイド５は横架材１Ｂに固定されるガイドレール５Ａと、このガイドレールに沿って上下に摺動するスライダ５Ｂとで成り、そのスライダ５Ｂにローラユニット３を構成するユニット台６が固定されるようにしてある。
【００１２】
特に、ユニット台６はスライダに固定される取付面７を有し、その上端には水平方向に突出する鍔部８が形成される。そして、ユニット台の鍔部８には、ガイドレール５Ａの上面にねじ込まれる調整ネジ９が回転自在にして設けられ、その回転操作によりユニット台６の高さ調整を可能とするユニット昇降機構が構成される。又、ユニット台６はその下部に駆動軸１０を水平状に支持する左右一対の固定ブラケット１１を形成する。図２のように、駆動軸１０にはベアリング１２を介してアーム１３が上下方向に揺動可能に取り付けられ、該アーム１３の一端部にはストッカに集積された用紙の最上面に接触する給紙ローラ１４が設けられる。又、ユニット台６は座板部１５を有し、その座板部上に駆動軸１０を所定方向に回転駆動させるためのモータ１６（駆動源）が搭載されている。そして、モータ１６の動力が駆動軸１０を介して給紙ローラ１４に伝達され、これによって給紙ローラ１４が所定方向に回転駆動する構成としてある。
【００１３】
図４から明らかなように、モータのロータ軸１６Ａはカップリング１７を介して下方に延長され、その先端と駆動軸１０には互いに噛み合うベベルギヤ１８，１９が固着される。尚、駆動軸１０は固定ブラケット１１にベアリング２０を介して回転自在に設けられる。又、図４から明らかなように、駆動軸１０にはアーム１３が一つのみならず３つ設けられる。
【００１４】
次に、図５は図４におけるＸ−Ｘ断面を示す。この図で明らかなように、給紙ローラ１４は、センターローラ１４Ａと該センターローラの回転軸方向両側に設けられる左右一対のサイドローラ１４Ｂとで成り、それらローラ１４Ａ，１４Ｂがアーム１３の各一端部に個別に取り付けられている。
【００１５】
このうち、センターローラ１４Ａはコ字形の断面をもつ中空状であり、その外周面には所定の間隔で吸気口２１が穿設されている。２２はセンターローラの回転軸であり、この回転軸２２は駆動軸１０に平行して中央のアーム１３にベアリング２３を介して取り付けられ、この回転軸２２にはセンターローラ１４Ａほかプーリ２４が固着されている。又、駆動軸１０にはプーリ２５が固着され、それらプーリ２４，２５がベルト２６で連繋されることにより駆動軸１０の動力がセンターローラ１４Ａに伝達されるようになっている。更に、センターローラ１４Ａの内側にはその下部内周面に摺接するコア２７が内蔵される。特に、コア２７と該コアを固定するアーム１３の側板には、センターローラ１４Ａの下部で吸気口２１に通じる一連の気道２８が形成され、その気道の一端２８Ａにエアホースを介して真空ポンプなどの吸気源が接続されるようにしてある。
【００１６】
一方、図５のように、一対のサイドローラ１４Ｂはホイール２９の外周にウレタンゴムなどから成る外輪３０を装着して構成される。そして、それらサイドローラ１４Ｂは両側のアーム１３に設けた回転軸３１に固着されている。又、両回転軸３１と駆動軸１０には夫れ夫れプーリ３２，３３が固着され、それらプーリ３２，３３がベルト３４で連繋されることにより駆動軸１０の動力がサイドローラ１４Ｂにも伝達される構成となっている。尚、図５から明らかなように、両側のアーム１３やプーリ３３はスリーブ３５を介して駆動軸１０に固定される。特に、そのスリーブ３５は駆動軸１０の軸方向に摺動可能にして設けられ、所定の位置で駆動軸１０にネジ留めされるようになっている。このため、両側のアーム１３及びその各一端部に設けられるサイドローラ１４Ｂは、駆動軸１０の軸方向に移動して繰り出すべき用紙のサイズにより間隔を調整することができる。
【００１７】
次に、図６及び図７において、３６はアームの各一端部（上方端）に設けられる回転駒、３７は回転駒に形成される穴を通して回転駒を上下方向に貫通する円筒形の長ナット、３８は長ナットにねじ込まれるネジ軸であり、それらはアーム１３の各一端部を個別に上下動させてその各一端部の高さ、延いてはセンターローラ１４Ａ及びサイドローラ１４Ｂの高さを個別に調整可能とするローラ高さ調整手段を構成する。
【００１８】
特に、長ナット３７の上端部外周にはスナップリングを嵌めるなどして成るフランジ３９が設けられ、そのフランジ３９が回転駒３６の上面に密着することにより、アーム１３の他の一端部に設けられる給紙ローラ（センターローラ１４Ａ及びサイドローラ１４Ｂ）の下方移動が規制されるようになっている。又、長ナット３７の下端には鍔状のヘッド３７Ａが形成され、そのヘッド３７Ａと回転駒３６との間に介在される圧縮バネ４０の作用により、用紙に対するセンターローラ１４Ａ及びサイドローラ１４Ｂの接触圧が適圧に保たれ、しかもその圧力によって上方移動したセンターローラ１４Ａ及びサイドローラ１４Ｂを下限位置まで復帰させ得るようにしてある。
【００１９】
尚、４１は長ナットに対向してネジ軸に設けられるロックナット、４２はネジ軸を吊支する支軸であり、この支軸４２は図４のようにユニット台の固定ブラケット１１，１１に架設されている。そして、ネジ軸３８はその各上端に設けたリング４３を支軸４２に嵌めて該支軸に沿って摺動可能とされており、これによって両側のローラ高さ調整手段がサイドローラ１４Ｂの間隔調整に追従して支軸４２方向に移動するようになっている。
【００２０】
ここで、以上のように構成される給紙装置の作用を説明すれば、ストッカ２には製本用の折丁をはじめとする用紙Ｐが集積され、その最上層を成す用紙の表面にはセンターローラ１４Ａ及びサイドローラ１４Ｂが接触される。この状態でモータ１６を起動すると、駆動軸１０が回転を始め、その動力がベルト２６，３４を通じてセンターローラ１４Ａ及びサイドローラ１４Ｂに伝達され、これによってセンターローラ１４Ａとサイドローラ１４Ｂが同方向に一斉に回転する。すると、最上層の用紙はその中央部がセンターローラ１４Ａで吸着されつつ、サイドローラ１４Ｂによる摩擦力により搬送機４側に繰り出され、これが上下のベルトコンベヤ４Ａ，４Ｂで挟まれつつ目的地まで搬送される。
【００２１】
そして、用紙が一部繰り出される毎にストッカ２の棚板が上昇され、これによって用紙の上面位置が一定に保たれつつ、その繰り出しが続行されることになるが、用紙の性状は様々であり、これに対する給紙ローラ１４の接触圧の強弱によっては用紙が繰り出されなくなったり、又は重送といって複数部の用紙が同時に繰り出される場合がある。
【００２２】
そこで、係る給紙装置によれば、用紙の重送を防止すべく搬送機４の入口部分に図示せぬエアノズルを設け、そのエアノズルから上下２つの用紙の間にエアを吹き込むようにしているほか、用紙の性状によってローラユニット３の高さを調整して用紙に対する給紙ローラ１４の接触圧を適圧に保てるようにしている。尚、ローラユニット３は調整ネジ９の操作によりその全体を上下に移動させることができる。しかし、ローラユニット３を全体として高さ調整するだけでは、用紙の上面が平面でなく湾曲した状態にあるとき、これに対してセンターローラ１４Ａ及びサイドローラ１４Ｂが均等な圧力で接触せず、その圧力バランスの不均等によって用紙が傾いた姿勢で繰り出す虞れがある。
【００２３】
よって、用紙が湾曲している場合には、センターローラ１４Ａ及びサイドローラ１４Ｂの高さを個別に調整する。それらの高さ調整は本例において各アーム１３に係合する長ナット３７を個別に操作することにより行われ、これによって図８に示されるような用紙の湾曲面にもセンターローラ１４Ａ及びサイドローラ１４Ｂをそれぞれ最適な圧力で接触せしめることができる。因に、センターローラ１４Ａはその下部外面に用紙を吸着するので、用紙に対するセンターローラ１４Ａの接触圧は極微弱に設定することが好ましく、これによれば最上層とその下の用紙との摩擦力を減少させて重送防止効果を上げることができる。
【００２４】
以上、本発明の好適な一例を説明したが、係る給紙装置は上記に限らず、例えばサイドローラ１４Ｂをセンターローラ１４Ａの両側に複数個ずつ設けるようにしてもよい。又、ローラ高さ調整手段として、各アーム１３にセンターローラ１４Ａ及びサイドローラ１４Ｂの回転軸２２，３１のトルク調整を可能にするブレーキシューを設けるなどしても良く、これによれば走行するベルト２６，３４に作用する張力により各ローラ１４Ａ，１４Ｂの高さ、延いては各ローラと用紙との接触圧を調整することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば折丁などの用紙を集積するストッカ上にセンターローラと左右一対のサイドローラとを備えたローラユニットが設けられ、その各ローラが同一の駆動軸で上下方向に揺動可能に支持されるアームの各一端部に個別に取り付けられていることから、用紙の最上面が平面でなく湾曲している場合でも、各ローラを用紙の最上面に接触せしめて用紙の繰り出しを確実に行うことができる。特に、センターローラが外周面に吸気口をもつバキュームローラとされていることから、これによる用紙の吸着作用により最上層の用紙と其の下の用紙との摩擦力を低減せしめて用紙の重送を防止することができる。
【００２６】
又、各ローラがアームを支持する同一駆動軸からの伝達動力により回転することから、各ローラの回転速度を一定にして用紙を繰り出し方向に傾けることなく適正な姿勢で繰り出すことができる。
【００２７】
更に、ローラユニットの全体高さが調整可能とされ、しかも各ローラの高さが個別に調整可能とされていることから、用紙に対して各ローラを最適な圧力で接触せしめて用紙を一部ずつ適正な姿勢で良好に繰り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る給紙装置を示した要部側面図
【図２】ローラユニットの取付部を示した側面図
【図３】図２におけるＸ−Ｘ線断面図
【図４】ローラユニットの正面概略図
【図５】図４におけるＸ−Ｘ線断面図
【図６】センターローラの取付部分を部分的に破断して示した側面図
【図７】サイドローラの取付部分を部分的に破断して示した側面図
【図８】センターローラとサイドローラが用紙の湾曲面に接触した状態を示す正面概略図
【図９】従来装置の側面概略図
【図１０】従来装置で湾曲した折丁が繰り出されるときの状態を示した正面概略図
【符号の説明】
１　本体フレーム
２　ストッカ
３　ローラユニット
４　搬送機
５　リニアガイド
６　ユニット台
９　調整ネジ
１０　駆動軸
１３　アーム
１４Ａ　センターローラ
１４Ｂ　サイドローラ
１６　モータ（駆動源）
２１　吸気口
２２　センターローラの回転軸
３１　サイドローラの回転軸
３６　回転駒
３７　長ナット
３８　ネジ軸
４０　圧縮バネ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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