(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定数のシートが積み重ねられて、枚葉毎に所定部所に供給するシート供給装置であって、
所定数積み重ねられた前記シートを、その供給方向先端部分を所定量はみ出させた状態で載置させ、下方のシートを供給対象として位置させる載置台と、
前記載置台上の最下方の供給対象シートを可動保持手段で保持させながら前記はみ出し部分より引き抜いてフィード手段に送り、当該フィード手段を介して前記供給する所定部所に案内する案内機構手段と、
前記載置台上に積み重ねられた前記シートが前記はみ出した部分で生じる弛みの量を検出する弛み検出手段と、
前記検出された弛み量に応じて、前記可動保持手段で少なくとも弛み先端部分を保持させるべく、前記載置台を当該検出された弛み量を最大として上昇させる駆動制御手段と、
を有することを特徴とするシート供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積み重ねられたシートを枚葉毎に所定の位置に供給するシート供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば複数の帳票等のシートを丁合して封筒に封入し、封緘することを自動的に行うようになってきている。この際、封入封緘のための搬送路にシートを枚葉毎にフィードする供給装置が設けられるもので、シートが複数種ある場合には供給装置が種類毎に所定数設けられる。一般に、積み重ねられたシートを枚葉毎にフィードする方法として当該シートを上下より送りローラを互いに反対方向に回転させることが知られているが、ローラ汚れによるメンテナンスが必要であることから、メンテナンスフリーのバキューム方式のロータリーフィーダも使用されてきている。何れにしてもシートの供給装置においては、シートが重なった状態で供給されないことが基本的な課題となっている。
【０００３】
そこで、図６に、従来のシート供給装置におけるシート供給の説明図を示す。図６（Ａ）、（Ｂ）に示すシート供給装置１０１は、所定数のシート１０２がステージ１０３上にガイド部１０４，１０５によりガイドされて積み重ねられるもので、当該シート群がステージ１０３より供給方向の先端部分で所定量はみ出すように載置される。このとき、当該先端部分で押えピン１０６により垂れ下がらないように押えられる。
【０００４】
すなわち、積み重ねられたシート群の最下方のシート１０２を、ステージ１０３よりはみ出した部分より、吸着パッド１０７で吸着保持させ、当該吸着パッド１０７を下方に移動させ、供給対象のシート１０２が引き抜かれることで供給を行う形態のものである。この場合、吸着パッド１０７の移動は機構的に一定量であり、供給対象のシート１０２を吸着するためにステージ１０３の載置面位置（上昇移動量ａ）まで移動するようになっている（図６（Ｂ））。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６（Ａ）に示すように、ステージ１０３上に載置されたシート群は、当該シートを構成する材質、厚さ等にもよるが、特に薄いシートの場合にはそのはみ出した部分で弛みを生じ易い。このような状態で、図６（Ｂ）に示すように、吸着パッド１０７をステージ１０３の面位置まで上昇移動（ａ）させると、当該供給対象のシート１０２とその上に位置されたシート１０２とが当接状態となって２枚引き抜く場合が生じて、重送される場合がある。重送された場合、その都度装置を停止させて取り除く作業をしなければならず、歩留りの低下、効率の低下を招くという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、重送を防止して歩留りの向上、効率の向上を図るシート供給装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明では、所定数のシートが積み重ねられて、枚葉毎に所定部所に供給するシート供給装置であって、所定数積み重ねられた前記シートを、その供給方向先端部分を所定量はみ出させた状態で載置させ、下方のシートを供給対象として位置させる載置台と、前記載置台上の最下方の供給対象シートを可動保持手段で保持させながら前記はみ出し部分より引き抜いてフィード手段に送り、当該フィード手段を介して前記供給する所定部所に案内する案内機構手段と、前記載置台上に積み重ねられた前記シートが前記はみ出した部分で生じる弛みの量を検出する弛み検出手段と、前記検出された弛み量に応じて、前記可動保持手段で少なくとも弛み先端部分を保持させるべく、前記載置台を当該検出された弛み量を最大として上昇させる駆動制御手段と、を有する構成とする。
【０００９】
このように、載置台にシートが所定量はみ出して載置された際に生じる当該はみ出し部分の弛み量を検出し、この弛み量に応じて可動保持手段で少なくとも弛み先端部分を保持させるべく、当該載置台を検出された弛み量を最大として上昇させ、または当該可動保持手段におけるシート保持のための可動量を制御する。すなわち、供給対象シートを弛んだ部分で可動保持手段が保持することとなり、当該供給対象シートと少なくともその上のシートとの摩擦や密着状態を回避させるもので、これにより重送が防止され、歩留りの向上、シート供給効率の向上を図ることが可能となるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図により説明する。
図１に、本発明に係るシート供給装置における第１実施形態の構成図を示す。図１（Ａ）は概念構成図、図１（Ｂ）は概念平面図である。図１（Ａ）、（Ｂ）において、シート供給装置１１は、シート１２を所定数積み重ねて載置させる載置台１３上に、当該積み重ねられるシート群をガイドするガイド部１４Ａ，１４Ｂ，１５Ａ，１５Ｂが設けられる。また、ガイド部１４Ａ、１４Ｂのガイド面の近傍に押えピン１６Ａ〜１６Ｃが設けられる。ここで、シート１２は、帳票、パンフレット、伝票等の枚葉単位で供給する総てのものを対象とし、その材質は紙、フィルム等で作製されたものである。さらに、載置台１３に関連して、移動駆動手段１７、駆動制御手段１８および弛み検出手段１９を備える。
【００１１】
上記載置台１３は、所定数積み重ねられたシート１２を、その先端部分の一部をはみ出させた状態で載置させる。ガイド部１４Ａ，１４Ｂは当該シート１２の一部を当該載置台１３より所定量はみ出させるように規制するもので、ガイド部１５Ａ，１５Ｂは当該シート１２の大きさに応じて可動自在とされる。上記押さえピン１６Ａ〜１６Ｃは、シート１２の載置台１３よりはみ出した部分で下方より調整自在に押さえるもので、ここでは所定間隔で３つ設けられる。この押えピン１６Ａ〜１６Ｃは、後述する可動保持手段により抜き取り易いように、そのシート１２側への突出量が調整されるものである。
【００１２】
上記移動駆動手段１７は載置台１３、ガイド部１４，１５、押えピン１６Ａ〜１６Ｃおよび弛み検出手段１９を上下方向に移動させるもので、上記駆動制御手段１８は弛み検出手段１９による検出弛み量に応じて当該移動駆動手段１７を駆動制御する。弛み検出手段１９は、上記載置台１３上で積み重ねられて載置されたシート群におけるはみ出し部分で弛んだ量を検出するもので、例えば赤外線、レーザや超音波を使用した反射型のセンサが使用される。
【００１３】
一方、載置台１３の下方に、吸着駆動手段２１、吸着パッド２２、回転ドラム２３Ａ，２３Ｂ、フィンガ２４、供給搬送ベルト２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂで構成される案内機構手段が設けられる。この案内機構手段は、載置台１３上の供給対象シート１２を枚葉毎に保持しながら搬送して、供給する所定部所に案内するものである。
【００１４】
ここで、吸着駆動手段２１は吸着パッド２２と連通しており、当該吸着パッド２２による吸着のための空気を圧縮すると共に、当該吸着パッド２２を上下動させる。この吸着パッド２２は、上記載置台１３上に積み重ねられて載置された所定数のシート１２のはみ出し部分の下方に位置されるもので、最下の供給対象のシート１２を吸着する。これら吸着駆動手段２１および吸着パッド２２により可動保持手段を構成する。すなわち、上記駆動制御手段１８は、弛み検出手段１９で検出された弛み量に応じて、吸着駆動手段２１により一定駆動量で可動される吸着パッド２２で少なくとも弛み先端部分を保持させるべく、載置台１３等を上昇させものである。
【００１５】
また、回転ドラム２３は、供給搬送ベルト２５Ａ，２５Ｂにより回転駆動されるもので、フィンガ２４が取り付けられ、その回転位置によって当該フィンガ２４で供給対象シート１２を把持させるための開閉を行わせる図示しない機構を備える。この回転ドラム２３およびフィンガ２４によりフィード手段を構成する。
【００１６】
上記フィンガ２４は、上記吸着パッド２２で吸着されたシート１２が下降したときに上記回転ドラム２３の回転位置に応じて当該シート１２を把持して、さらに当該回転ドラム２３が所定の回転位置（供給供給搬送ベルト２６Ａ，２６Ｂ付近）に来たときに開放することで供給搬送ベルト２６Ａ，２６Ｂにフィードさせ、当該供給搬送ベルト２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ間で挾持させるためのものである。そして、供給搬送ベルト２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂは、フィンガ２４で案内されたシート１２を挾持しながら搬送するものであり、当該供給搬送ベルト２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂが所定部所に搬送するための搬送手段となるものである。
【００１７】
ここで、図２に、図１の弛み量検出による載置台移動量の説明図を示す。図２において、積み重ねられて載置されるシート１２群における載置台１３からのはみ出し量をＬとし、積み重ねられた最下方の当該供給対象シート１２の弛み量をαとする。そこで、一例として、単一のシート１２が｛Ｗ×Ｄ＝２１０ｍｍ×９６ｍｍ｝で厚さ７９μｍ、重量１．３６ｇの上質紙を、例えば５００枚（高さ約５０ｍｍ）載置台１３上に積み重ねるものとし、また、載置台１３上におけるシート１２群の供給方向先端部分でのはみ出し量Ｌを３０ｍｍとする。この場合の弛み量αを弛み検出手段１９で検出した場合、弛み量αは１．５ｍｍ〜２．０ｍｍとなった。なお、この弛み量αの範囲は、その周囲環境（温度、湿度等）によるものである。
【００１８】
すなわち、この弛み量αが駆動制御手段１８に入力されると、当該駆動制御手段１８では載置台１３（弛み検出手段１９）を上昇させる駆動量｛α−ｘ｝を移動駆動手段１７に送出することで、当該移動駆動手段１７が当該｛α−ｘ｝分だけ載置台１３（弛み検出手段１９）を上昇させるものである。これにより、積み重ねられたシート１２群の最下方における供給対象シート１２の少なくとも弛み先端部分を吸着パッド２２により吸着させるもので、当該供給対象シード１２をその上に位置されたシート１２に影響（密着や摩擦等）させずに保持させるものである。
【００１９】
ところで、吸着パッド２２による供給対象シート１２の弛み部分での吸着は、弛み先端部分の位置に当該吸着パッド２２を当接させて行うよりも、弛み先端部分を多少持ち上げるように当接させた方が確実性を増すものであり、その補正距離が上記｛ｘ｝である。すなわち、その距離｛ｘ｝を予め駆動制御手段１８に設定しておくことで弛み量αに応じた駆動量｛α−ｘ｝が移動駆動手段１７に送出されるものである。このことは、載置台１３等の上昇移動量が、検出された弛み量αを最大として制御されることになるものである。
【００２０】
例えば、弛み量αを１．６ｍｍとし、補正距離ｘを１．０ｍｍとすると、載置台１３等の上昇移動距離｛α−ｘ｝は０．６ｍｍとなる。したがって、吸着パッド２２の上昇移動距離が一定量としたときに、シートの種類等における弛み量に応じて、当該吸着パッド２２による確実な枚葉の抜き取り、供給を行うことができるものであり、特に、既存のシート供給装置で吸着パッドの移動量を変更することが複雑となる場合等に有効である。
【００２１】
続いて、図３に、図１のシート供給装置におけるシート供給の説明図を示す。まず、初期状態として、図１（Ａ）に示す載置台１３等と吸着パッド２２との位置において、弛み検出手段１９で積み重ねられて載置されたシート１２群のはみ出し部分における弛み量αが検出されて駆動制御手段１８に送られる（図３（Ａ））。当該駆動制御手段１８は、検出された弛み量αより補正距離ｘを差し引いた上昇駆動量｛α−ｘ｝を移動駆動手段１７に送出することで、図３（Ｂ）に示すように、載置台１３（弛み検出手段１９）等が当該移動駆動手段１７により上昇される。
【００２２】
そこで、図３（Ｃ）に示すように、吸着駆動手段２１により当該吸着パッド２２を上昇させて、載置台１３上に積み重ねられたシート群の最下方の供給対象シート１２を当該吸着パッド２２で吸引、吸着を行う。すなわち、上述のように、吸着パッド２２が供給対象シート１２の弛み先端部分に当接し、さらに少し（ｘ）押し上げて吸着することにより、その上に位置されたシート１２に対して重送を回避させた状態で吸着保持する。
【００２３】
続いて、図３（Ｄ）に示すように、吸着パッド２２を下降させることで当該供給対象のシート１２の先端が当該載置台１３のはみ出し部分より引き抜かれる状態となり、下降によりその先端が回転ドラム２３と同期して回動するフィンガ２４部分に位置されたときに当該フィンガ２４により把持される。フィンガ２４によるシート１２の把持後には、上記吸着パッド２２の吸着状態が解除され、回転ドラム２３の回転と共にフィンガ２４の回動（下降）により当該シート１２を供給搬送ベルト２６Ａ，２６Ｂと当接する部分までフィードさせ、供給搬送ベルト２５Ａ，２５Ｂと供給搬送ベルト２６Ａ，２６Ｂとに挾持させる。挾持されたシート１２は、図３（Ｅ）に示すように、供給搬送ベルト２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂにより挾持状態で回転ドラム２３に沿ってフィードされる。
【００２４】
そして、図３（Ｆ）に示すように、供給対象シート１２は、供給搬送ベルト２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂにより挾持された状態で搬送され、所定部所に排出される。このとき、吸着パッド２２は、図３（Ｃ）の状態となり、次の供給対象シート１２を吸着して下降を開始することで上記のフィード、搬送の駆動が、シート１２が無くなるまで繰り返されるものである。
【００２５】
このように、供給対象シート１２を弛んだ部分で吸着パッド２２が吸着、保持することとなり、当該供給対象シート１２と少なくともその上のシートとの摩擦や密着状態を回避させるもので、これによりダブルフィードと称される重送が防止され、歩留りを向上させることができ、シート供給の効率を向上させることができるものである。
【００２６】
次に、図４に、本発明に係るシート供給装置における第２実施形態の構成図を示す。図４（Ａ）は概略側部構成図、図４（Ｂ）はシート供給装置の主要平面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）に示すシート供給措置１１は、載置台１３上に積み重ねられたシート１２のはみ出した先端部分の引き抜き位置の近傍に吹付部３１が配置され、当該吹付部３１よりエアを供給する吹付駆動手段３２が設けられたもので、他の構成は図１と同様である。これら吹付部３１および吹付駆動手段３２によりエアを吹き付ける手段を構成する。
【００２７】
このようなシート供給装置１１は、吸着パッド２２が供給対象シート１２を吸着して保持し、抜き取るときに、特に供給対象シート１２（その上のシート１２）に対してエアを吹き付けることによって、シート間にエア層を形成させてばらけさせるものである。ところで、上述のように供給対象シート１２の近傍にエアを吹き付けると、一般的に弛み量が増大する。上記の例では、エアの吹付量が１．５リットル／秒のときに、弛み量αは、５ｍｍ〜７ｍｍとなる。
【００２８】
したがって、これに応じて｛α−ｘ｝分だけ載置台１３等を上昇させるように制御することにより、上記同様に、重送を回避させることができることから、歩留りを向上させることができ、シート供給の効率を向上させることができるものである。
【００２９】
なお、周囲環境の湿度（乾燥状態）等によっては、上記シート１２間が静電気により密着状態となる場合もある。そこで、吹付駆動手段３２において吹付部３１に供給するエアに除電イオンを含ませることにより密着状態を回避させることができる。すなわち、吹付駆動手段３２内にイオン発生器を備えさせ、この除電イオン（負電荷）を含んだエアを吹き付けることにより帯電（正電荷）を中和させて除電するものである。
【００３０】
次に、図５に、本発明に係るシート供給装置における第３実施形態の構成図を示す。図５（Ａ）はシート供給装置の概略構成図、図５（Ｂ）は吸着パッド駆動の誇張概略図である。図５（Ａ）に示すシート供給措置１１は、弛み検出手段１９による弛み検出量に応じて、駆動制御手段１８が吸着駆動手段２１を制御して、吸着パッド２２の可動量、特に上昇量を制御させる構成としたもので、他の構成は、上記移動駆動手段１７が除かれた図１の構成と同様である。
【００３１】
このような構成のシート供給装置１１は、図５（Ｂ）に示すように、まず、吸着パッド２２の初期位置が、載置台１３の載置面（面位置）よりβであるとし、積み重ねられて載置されたシート群の弛み量がαとする。このとき、駆動制御手段１８は、吸着駆動手段２１に対して、当該吸着パッド２２の上昇可動量を｛（β−（α−ｘ））｝とした駆動制御信号を出力するものである。
【００３２】
すなわち、上述の第１実施形態では、シート１２群の弛み量に応じて載置台１３等を上昇させたものであるが、当該第３実施形態では載置台１３等の上昇に替えて、吸着パッド２２の可動量（上昇量）を制御させたもので、このように制御することによっても上記同様に重送を回避させることができることから、歩留りを向上させることができ、シート供給の効率を向上させることができるものである。なお、上記図４に示す第２実施形態のように、吹付部３１および吹付駆動手段３２を設けることもできるものである。
【００３３】
ところで、このようなシート供給装置１１でシートを供給する所定部所して、例えば前述のような封入封緘システムがある。この封入封緘システムを簡単に説明すると、封体が供給されるラインと、所定数（単一または複数）のシート供給装置１１が別ラインで配置され、主搬送ラインにシート供給装置１１よりシート１２が供給され、一方で封体供給ラインから供給される封体に、当該供給されたシート１２を封入し、封緘するシステムである。この場合、封体も上記シート供給装置１１を用いてもよいものである。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、載置台にシートが所定量はみ出して載置された際に生じる当該はみ出し部分の弛み量を検出し、この弛み量に応じて可動保持手段で少なくとも弛み先端部分を保持させるべく、当該載置台を検出された弛み量を最大として上昇させ、または当該可動保持手段におけるシート保持のための可動量を制御することにより、摩擦や密着等による重送を防止させることができ、歩留りの向上、シート供給効率の向上を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシート供給装置における第１実施形態の構成図である。
【図２】図１の弛み量検出による載置台移動量の説明図である。
【図３】図１のシート供給装置におけるシート供給の説明図である。
【図４】本発明に係るシート供給装置における第２実施形態の構成図である。
【図５】本発明に係るシート供給装置における第３実施形態の構成図である。
【図６】従来のシート供給装置におけるシート供給の説明図である。
【符号の説明】
１１            シート供給装置
１２            シート
１３            載置台
１７            移動駆動手段
１８            駆動制御手段
１９            弛み量検出手段
２１            吸着駆動手段
２２            吸着パッド
３１            吹付部
３２            吹付駆動手段
【図１】
0003798324.tif 000002
【図２】
0003798324.tif 000003
【図３】
0003798324.tif 000004
【図４】
0003798324.tif 000005
【図５】
0003798324.tif 000006
【図６】
0003798324.tif 000007