JP6805016B2 - 段ボールシートの給紙装置および製函機 - Google Patents
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Description
従来の段ボールシートの給紙装置として、給紙テーブル上に積み重ねられた段ボールシートを、最下層のシートから1枚ずつ、負圧によって吸着させながら、順次下流側へ移送するリードエッジ方式と呼ばれるものがある。
そして、代表的なリードエッジ方式の給紙装置においては、順次移送されて加速された段ボールシートを、次工程である印刷部に対して同速度で安定して搬送するためのサクション搬送装置を更に備えている。上下の搬送ローラで押圧して搬送する搬送装置に較べて、このようなサクション搬送装置では、段ボールシートが搬送ローラ又は搬送ベルト側に引きつけられながら搬送ローラ又は搬送ベルトによって搬送されるので、段ボールシートの潰れ量を少なくすることができる。
そして、従来の段ボールシートの給紙装置は、特に各オーダーの1枚目の段ボールシートを給紙する際において、搬送方向に短い段ボールシート(以下、「短尺シート」ともいう)の場合、十分な搬送力が得られないことがあった。
しかしながら、特許文献1や特許文献2の装置では、短尺シートを給紙する場合、特に1枚目については、上流側から移送されてきた短尺シートが、短尺であるために真空プレナムやサクションボックスの開口部の下流側を塞ぐことができずに開口部の一部が開放された状態となる。この結果、短尺シートを無端ベルトや送り出しローラに引きつけるための負圧が不足する。このため、下流側の印刷部に対する所定の搬送力が不足気味となって、無端ベルトや送り出しローラが短尺シートに対してスリップする。これにより、場合によっては印刷位置のズレ等の品質低下を生じてしまう。
従って、段ボールシートは開口部から作用する吸引力によってフィードローラに向かって確実に引き寄せられるため、フィードローラと段ボールシートとの間でスリップが生じることを抑制でき、フィードローラによる適正な搬送力を受けることができる。
このように常時適正な負圧を与えることにより、段ボールシートを適正な位置でシート処理部に搬送することができ、長短様々な段ボールシートに対して、シート搬送方向下流側のシート処理部に安定して搬送することができる。
また、サクション部のシート搬送方向長さを、段ボールシートの最小長さを基準に設定するため、最小長さよりも長い段ボールシートを搬送する際には、段ボールシートに対する吸引力が不足気味なって十分な搬送力が得らないおそれがあるが、補助サクション部を設けることでこの不足分を補うことができる。
さらに、上流側サクション部,下流側サクション部及び補助サクション部をそれぞれ個別に調整することができ、これらのサクション部における吸引力のバランスを取りながらきめ細やかな調整を行うことができる。
一方、下流側搬送部の吸引力は、フィードローラに段ボールシートを引き付けることのみを考えた強さに設定することができる。
そこで、下流側搬送部の吸引力を上流側搬送部の吸引力と同等か、それよりも大きな力に設定している。これにより、段ボールシートをフィードローラに引き付けて、フィードローラの搬送力を確実に段ボールシートに伝えることができ、上流側搬送部で吸引力の不足により送り出しローラがスリップしても、下流側搬送部でスリップせずに段ボールシートをシート処理部に搬送できる。
これにより、段ボールシートには前記開口部から吸引力が効果的に作用して、段ボールシートはフィードローラへ引きつけられてフィードローラから適正な搬送力を受けることができる。
したがって、段ボールシートを適正な位置でシート処理部に搬送することができ、長短様々な段ボールシートに対して、シート処理部に安定して搬送することができる。
以下の説明において、「上流」は、特段の説明の無い限り段ボールシートの搬送方向であるシート搬送方向Xで上流側を意味し、「下流」は、特段の説明の無い限りシート搬送方向Xで下流側を意味するものとする。また、シート搬送方向Xと直交する段ボールシートの幅方向を以下「シート幅方向W」という。
〔1−1.製函機の構成〕
まず、本実施形態にかかる段ボールの給紙装置24を備えた製函機の構成を、図1を参照して説明する。
図1は、代表的な製函機の各構成と、段ボールシートがシート状の段ボール箱に加工される過程とを、それぞれ対応させて記載している。図1に示すように、製函機には、上流側から順に、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およびカウンタエゼクタ部6が設けられている。段ボールシートは、給紙部1からフォルダグルア部5に亘って、搬送用のコンベアやロールにより形成される水平なシート搬送経路に沿って搬送されつつ、以下で述べる各種処理が行われる。
印刷部2は、例えば、4色分の印刷ユニット2a〜2dからなり、印刷部2では、搬送コンベアベルト22によって1枚ずつ搬送される段ボールシート100aに対し、各色のインキにより順次印刷される。
ダイカット部4では、排紙部3から搬送された段ボールシート100aに打ち抜き加工や更なる溝切りや罫線加工を行なう。
次に、図2〜図6を用いて、給紙部1に備えられた本発明の第1実施形態にかかる段ボールシートの給紙装置24について詳細に説明する。
なお、図2及び図4は、上流側搬送部24Aにおいて後述するグレート16aを外した状態且つ下流側搬送部24Bの何れも箱型形状の下流側サクション部21A,補助サクション部21Bの各天井面を外した状態を示すが、図2では、便宜上、グレート16aに設けられた開口部16bと下流側サクション部21A,補助サクション部21Bの各天井面に設けられた開口部21aとを鎖線で示す。
給紙装置24は、図2〜図4に示すように、上流側搬送部24Aと、上流側搬送部24Aの下流側に下流側搬送部24Bとを備えて構成される。
先ず、図2及び図3を用いて上流側搬送部24Aについて説明する。
上流側搬送部24Aでは、前工程の搬送装置(図示省略)から1枚ずつ投入された段ボールシート100aは、フロントガイド12に当接して落下し、図3に示すようにバックストップ13との間で給紙テーブル14に順次積み重ねられる。
また、送り出しローラ集合体15には、送り出しローラ15bのピッチが相互にずれた送り出しローラ集合体15A,15Bがあり、送り出しローラ集合体15A,15Bをシート搬送方向Xに交互に並べることで、複数の送り出しローラ15bを千鳥配列している。
各送り出しローラ集合体15は、駆動モータM1に、簡略化して示す動力伝達機構15mを介して接続され、この駆動モータM1により間欠的に回転駆動される。
そして、回転する送り出しローラ集合体15により最下層の段ボールシート100aのみが1枚ずつ吸着搬送されるように、グレート16aは、適宜のタイミングで昇降動作を繰り返し、積み重ねられた他の段ボールシート100aを保持する。
なお、図2では図面が煩雑になる為、開口部16bを一部のみ示す。
次いで、下流側搬送部24Bについて説明する。下流側搬送部24Bでは、図2及び図3に示すように、上流側サクション部16の下流側に下流側サクション部21Aが配置され、この下流側サクション部21Aの下流側に、補助サクション部21Bがさらに配置されている。下流側サクション部21Aは、上流側搬送部24Aの上流側サクション部16と同様に、シート幅方向Wに沿って、サクションボックス21AN1〜21AN8が並べて設けられている。
また、補助サクション部21Bも、上流側搬送部24Aの上流側サクション部16と同様に、シート幅方向Wに沿って、サクションボックス21BN1〜21BN8が並べて設けられている。
各フィードローラ集合体11は、シート幅方向Wに延在する回転軸11aと、この回転軸11aに所定のピッチで配置される複数のフィードローラ11bとを備えて構成される。各フィードローラ集合体11は、シート幅方向Wに並ぶ複数のサクションボックス21AN1〜21AN8及びサクションボックス21BN1〜21BN8を貫通するように設けられている。
また、フィードローラ集合体11には、フィードローラ11bのピッチが相互にずれたフィードローラ集合体11A,11Bがあり、フィードローラ集合体11A,11Bをシート搬送方向Xに交互に並べることで、フィードローラ11bを千鳥配列している。
各フィードローラ集合体11は、駆動モータM2に、簡略化して示す動力伝達機構11mを介して接続され、この駆動モータM2によって回転駆動される。
下流側サクション部21A及び補助サクション部21Bの上面には、各フィードローラ11bの上方に開口部21aがシート搬送経路に面してそれぞれ形成されている。各フィードローラ11bは、それぞれ、開口部21aからその外周面の一部がシート搬送経路側に突出しており、段ボールシート100aと接触してこの段ボールシート100aを送り出す。なお、図2では図面が煩雑になる為、開口部21aを一部のみ示す。
そして、吸引ブロア18B,18Cがそれぞれ作動することにより、送り出しローラ15bによって搬送された段ボールシート100aは開口部21aを通じて下方に吸引されて、フィードローラ11bに引き寄せられる。従って、フィードローラ11bの外周面と段ボールシート100aの下面との間の摩擦抵抗が強く作用して、フィードローラ11bの段ボールシート100aに対するスリップが抑制される。これにより、段ボールシート100aは、フィードローラ11bの回転動作に伴い、印刷部2へと安定して搬送される。
ここで、本実施形態のように下流側サクション部21Aに開口部21aがシート搬送方向Xに沿って複数設けられている場合には、本発明における「下流側サクション部に設けられた開口部のシート搬送方向における下流端」とは、「シート搬送方向Xで最下流に設けられた開口部21aの下流端21b」を意味する。
なお、本実施形態では、距離L1はLminと等しく設定され、距離L2はLminよりも短く設定されている。
ここで、本実施形態のように補助サクション部21Bに開口部21aがシート搬送方向Xに沿って複数設けられている場合には、本発明における「補助サクション部に設けられた開口部のシート搬送方向における下流端」とは、「シート搬送方向Xで最下流に設けられた開口部21aの下流端21b」を意味する。
図5に示すように、排紙部3には、それぞれシート搬送経路を挟んで上下に対向する、受けロール31a及び第1罫線ロール31bと、受けロール32a及び第2罫線ロール32bと、第1スロッタヘッド33a及び下刃ロール33bと、第2スロッタヘッド34a及び下刃ロール34bとが、上流側からこの順に備えられる。
また、ダイカット部4には、それぞれシート搬送経路を挟んで上下に対向する、送り駒41a,41bと、アンビルシリンダ42a及びナイフシリンダ42bが、上流側からこの順に備えられる。
以下、便宜上、受けロール31a,第1罫線ロール31b,受けロール32a,第2罫線ロール32b,第1スロッタヘッド33a,下刃ロール33b,第2スロッタヘッド34a及び下刃ロール34bをロールともいう。
これらのロール31a〜34b,41a〜42bのニップの相互間の距離、すなわちロール31a〜34b,41a〜42bの軸心の相互間の距離D1〜D5の内、第1スロッタヘッド33a及び下刃ロール33bと、第2スロッタヘッド34a及び下刃ロール34bとの距離D3が最大となる。つまり、この距離D3が、本実施形態では、搬送ロールの相互間の最長距離Dmaxであり、製函機で安定して搬送可能な段ボールシートの最小長さLminである。
上流側サクション部16,下流側サクション部21A,補助サクション部21Bに吸引力を供給するためのサクション系統について図2〜図4をさらに説明する。
上流側サクション部16,下流側サクション部21A,補助サクション部21Bのサクション系統はそれぞれ独立して備えられている。具体的には、上流側サクション部16はダクト17Aを介して吸引ブロア18Aが接続され、下流側サクション部21Aはダクト17Bを介して吸引ブロア18Bが接続され、補助サクション部21Bはダクト17Cを介して吸引ブロア18Cが接続されている。
下流側サクション部21Aを構成するサクションボックス21AN1〜21AN8の下端は開放部として構成されており、共用のダクトとして前記ダクト17Bが接続されている。サクションボックス21AN4,21AN5を除くサクションボックス21AN1,21AN2,21AN3,21AN6,21AN7,21AN8の各開放部にはシャッター機構30がそれぞれ設けられている。シャッター機構30は、エアシリンダ30a,エアシリンダ30aの駆動軸先端に取り付けられたシャッター部材30bとを備えている。
この場合、段ボールシート100aの幅寸法が大きくなるにつれて、使用状態とされるサクションボックスは、中央のサクションボックス21AN4,21AN5から、外側のサクションボックス21AN3,21AN6、サクションボックス21AN2,21AN7、サクションボックス21AN1,21AN8へ順次拡大される。
このように構成されることにより、複数の送り出しローラ15bで搬送される段ボールシート100aが図3に斜線を引いて示すように最小長さのものであっても、段ボールシート100aを適正に搬送することができる。
つまり、最小長さの段ボールシート100aの後端100bが最下流に配置された送り出しローラ15bの外周面から離脱し、送り出しローラ15bから搬送力が得られなくなった時点においても、図3に示すように、段ボールシート100aは下流側サクション部21Aの開口部21aを上方に対して完全に塞いでいる。
このとき、上流側サクション部16の開口部16bは、段ボールシート100aにより塞がれていないが、上流側サクション部16に連結されたブロア18Aと、下流側サクション部21Aに連結されたブロア18Bとはそれぞれダクト17A,17Bが独立しているため、開口部21aが塞がれた下流側サクション部21A内には適正な負圧が働いている。
従って、下流側サクション部21Aの開口部21aが一部開放されているため、開口部21aで負圧が十分たたず、段ボールシート100aをフィードローラ11bに引き寄せる力が欠如して、段ボールシート100aに対して、フィードローラ11bがスリップする。すなわち、段ボールシート100aは、送り出しローラ15bによる搬送力を失うと同時に、フィードローラ11bからも十分な搬送力が得られない。よって、段ボールシート100aを適正な位置で印刷部2に搬送することができずに印刷位置のズレ等の品質低下が生じてしまう。
つまり、最小長さの段ボールシート100aの後端100bが、下流側サクション部21Aの最下流のフィードローラ11bの外周面から離脱し、フィードローラ11bから搬送力が得られなくなった時点においても、段ボールシート100aは補助サクション部21Bの開口部21aを上方に対して完全に塞いでいるので補助サクション部21B内には適正な負圧が働いている。
従って、段ボールシート100aはサクションボックス21Bの開口部21aを通じてフィードローラ11bに対して確実に引き寄せられるため、フィードローラ11bによる所定の搬送力を受け、印刷部2に向けて安定して搬送することが可能となる。すなわち、段ボールシート100aに対するフィードローラ11bのスリップを引き起こすことを抑制でき、段ボールシート100aを適正な位置で印刷部2に搬送することができ、印刷位置のズレ等の品質低下を抑制することができる。
そこで、下流側搬送部24Bの吸引力を上流側搬送部24Aの吸引力と同等か、それよりも大きな力に設定している。これにより、段ボールシート100aをフィードローラ11bに引き付けて、フィードローラ11bの搬送力を確実に段ボールシート100aに伝えることができ、上流側搬送部24Aで吸引力の不足により送り出しローラ15bがスリップしても、下流側搬送部24Bのフィードローラ11bはスリップせずに段ボールシート100aを印刷部2に適正に搬送できる。
次に、第2実施形態にかかる段ボールシートの給紙装置25について図7を使用して説明する。
第2実施形態の製函機は、給紙部を除いて、図1〜図6に示す第1実施形態と同様に構成されている。
なお、図7において、第1実施形態の説明で参照した図1〜図6の符号と同符号は同じ構成要素を示すものであり、詳細な説明は省略する。
第2実施形態にかかる段ボールシートの給紙装置25が、第1実施形態にかかる段ボールシートの給紙装置24と異なる点は、下流側サクション部21A,補助サクション部21Bに収容されるフィードローラ集合体11が1列である点である。
この場合においても、第1実施形態にかかる段ボールシートの給紙装置24と同様に、前記の距離L1,L2が、最小長さLmin以下となるように構成されている(L1≦Lmin,L2≦Lmin)。本実施形態では、距離L1,L2ともに最小長さLminと同寸法で設定されている(L1=Lmin,L2=Lmin)。
その他の給紙装置25の構成は、第1実施形態の給紙装置24の構成と同じであるので説明を省略する。
従って、本実施形態にかかる段ボールシートの給紙装置24によれば、第1実施形態にかかる段ボールシートの給紙装置24と同様の効果が得られる他、搬送される段ボールシート100aの最大重量や坪量などの特性によっては、下流側サクション部21A及び補助サクション部21B内のフィードローラ集合体11の数を1列に抑えても十分な搬送力が得られる場合には、部品点数等を少なくすることが可能となり、本実施形態が有効となる。
また、フィードローラ11bの寸法にもよるがフィードローラ集合体11の数が第1実施形態に較べて少なくなった分、下流側サクション部21A及び補助サクション部21Bを小型化しやすく、最小長さLminが短くなっても前記の距離L1,L2を最小長さLmin以下にしやすい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の各実施形態のものに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形或いは省略或いは組み合わせをして実施することができる。
(4)上記各実施形態では、フィードローラ11bを突出させる開口部21aを、段ボールシート100aに吸引力を作用させる吸引口としても使用したが、吸引口を開口部21aとは別に設けてもよい。
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 カウンタエゼクタ部
11b フィードローラ
12 フロントガイド
13 バックストップ
14 給紙テーブル
15 送り出しローラ集合体
15a 回転軸
15b 送り出しローラ
16 上流側サクション部
16N1〜16N8,21AN1〜21AN8,21BN1〜21BN8 サクションボックス
16a グレート
16b 開口部
17A,17B,17C ダクト
18A,18B,18C 吸引ブロア
19 押さえロール
20 制御部
21A 下流側サクション部
21B 補助サクション部
21a 開口部
21b 開口部の下流端
22 搬送コンベアベルト
24,25 段ボールシートの給紙装置
30 シャッター機構
30a エアシリンダ
30b シャッター部材
100 段ボール箱
100a 段ボールシート
CL1,CL2 送り出しローラ15bの軸心
L1 開口部21aの下流端21bと送り出しローラ15bの軸心CL1との距離
L2 開口部21aの下流端21bとフィードローラ11bの軸心CL2との距離
Lmin 段ボールシートの最小長さ
Claims (11)
- 上面に載置された段ボールシートを送り出す複数の送り出しローラを有し、前記送り出しローラに載置された段ボールシートを搬送する上流側搬送部と、
前記上流側搬送部に対してシート搬送方向下流側に隣接し、前記上流側搬送部から送り出された前記段ボールシートを前記下流側のシート処理部に搬送する下流側搬送部とを備え、
前記下流側搬送部は、
シート搬送経路に面して開口部を有する下流側サクション部と、
前記下流側サクション部に収容され、外周面の一部が前記シート搬送経路側に突出するフィードローラと、
前記下流側サクション部の前記下流側に配置され前記シート搬送経路に面して開口部を有する補助サクション部と、
前記補助サクション部に収容され外周面の一部が前記シート搬送面に突出するフィードローラと、を有するとともに、
前記開口部の前記シート搬送方向における下流端と、前記複数の送り出しローラの内の前記シート搬送方向最下流側の前記送り出しローラの軸心との前記シート搬送方向距離が、前記シート処理部の前記段ボールシートを搬送する複数の搬送ローラの相互間距離における最大距離以下に設定され、
前記下流側サクション部の上流側に上流側サクション部を備え、
前記上流側サクション部,前記下流側サクション部及び前記補助サクション部にはそれぞれ吸引力を調整する調整手段が備えられている
ことを特徴とする段ボールシートの給紙装置。 - 前記下流側搬送部が、前記フィードローラの上方に、送り出された前記段ボールシートの上面を規制する押さえ機構を更に有している
ことを特徴とする請求項1に記載の段ボールシートの給紙装置。 - 前記押さえ機構が、搬送中の前記段ボールシートの上面に接して回転可能に設置され空洞部を備えた押さえロールである
ことを特徴とする請求項2に記載の段ボールシートの給紙装置。 - 前記フィードローラが、前記シート搬送方向に沿って複数配置されている
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の段ボールシートの給紙装置。 - 前記フィードローラが、さらに前記シート搬送方向と直交するシート幅方向に沿って複数配置され、且つ、千鳥状に配置されている
ことを特徴とする請求項4に記載の段ボールシートの給紙装置。 - 前記フィードローラが複数設けられ、
前記開口部が、前記複数のフィードローラの各位置にあわせてそれぞれ設けられ、
前記フィードローラが、前記外周面の一部を、前記開口部から突出させている
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の段ボールシートの給紙装置。 - 前記上流側サクション部,前記下流側サクション部及び前記補助サクション部には、それぞれ前記吸引力を発生させる吸引ブロアが独立して接続されている
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の段ボールシートの給紙装置。 - 前記各吸引ブロアの前記吸引力が、搬送される前記段ボールシートの単位面積当たりの重量に基づいて調整可能に構成されている
ことを特徴とする請求項7に記載の段ボールシートの給紙装置。 - 前記上流側サクション部,前記下流側サクション部及び前記補助サクション部の少なくとも一つのサクション部は、前記シート幅方向に沿って複数のサクションボックスが設けられるとともに、
前記複数のサクションボックスと前記吸引ブロアとを接続する各経路には、前記経路を開閉するシャッター部材が備えられている
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の段ボールシートの給紙装置。 - 前記上流側搬送部は、
前記複数の送り出しローラの上縁の高さよりも高い上昇位置では最下層の前記段ボールシートを前記複数の送り出しローラから離隔させ、前記上縁の高さよりも低い下降位置では前記最下層の段ボールシートを前記送り出しローラに接触させるグレートと、
前記グレートを前記上昇位置と前記下降位置との間で昇降駆動する駆動装置とを備え、
前記調整手段は、少なくとも前記下流側サクション部の前記吸引力を、前記上流側サクション部の前記吸引力以上に設定する
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の段ボールシートの給紙装置。 - 段ボールシートを1枚ずつ給紙する給紙部と、
前記給紙部から給紙された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段ボールシートに溝切り及び罫線加工する排紙部と、
前記溝切り及び前記罫線加工された段ボールシートに打ち抜き加工をするダイカット部と、
前記ダイカット部により加工された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重するカウンタエゼクタ部と、を備え、
前記給紙部には、請求項1〜10のいずれか1項に記載の段ボールシートの給紙装置が設けられている
ことを特徴とする製函機。
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