JP3878084B2

JP3878084B2 - ベルト搬送装置およびベルト搬送システム

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Publication number: JP3878084B2
Application number: JP2002222663A
Authority: JP
Inventors: 靖久望月; 高宏米山; 成明名和
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Edge Inc
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2022-07-31
Also published as: JP2004059288A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の搬送体を搬送ベルトにより所定位置に搬送させるベルト搬送装置およびベルト搬送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、所定の製造装置や加工装置では、中間製造物、加工物や最終製造物を所定の位置に搬送する場合に、搬送ベルトにより搬送するベルト搬送装置が使用されることが多い。このベルト搬送装置はベルト駆動ローラに搬送ベルトを懸架させるものであり、ベルト駆動ローラの位置を変化させた場合に当該搬送ベルトの張りが一定とされることが望まれている。
【０００３】
従来、例えば、枚葉用紙や冊子の加工装置などにおいては、加工機の給紙と排紙との間の搬送を少なくとも２つのベルト駆動ローラに懸架させた搬送ベルトによって行われることが多い。例えば、用紙等を搬送ベルト上に載置させて搬送したり、また用紙等を２つの搬送ベルトで挾持して搬送することが行われる。ところで、用紙の供給装置や加工機等はその種類や当該装置の製造メーカーによっては高さが異なる場合があり、このような場合には搬送ベルトを傾斜させて設けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、搬送ベルトを傾斜させるためにベルト駆動ローラを上下動させると、当該搬送ベルトの張り状態が変化して当該張りを一定とさせることが困難となり、効率的な搬送を行うことができないという問題がある。従来、連続用紙の供給においてテンションをバネの付勢力を利用して調整する方法はあるが、これを搬送ベルトの張り調整に適用しても、バネの伸縮の程度によりベルトに加えられる付勢力が異なって一定の張りを維持させることができず効率的な搬送を行うことができないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、搬送ベルトの張りを保ち、搬送効率の向上を図るベルト搬送装置およびベルト搬送システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【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、所定の搬送体を搬送ベルトにより所定の搬送先に搬送するベルト搬送装置であって、前記搬送ベルトを懸架する少なくとも２つのベルト駆動ローラと、前記ベルト駆動ローラを、垂直方向と水平方向の何れかに移動させるローラ可動手段と、少なくとも前記ベルト駆動ローラを回転させて前記搬送ベルトを駆動させるベルト駆動手段と、前記ベルト駆動ローラに前記搬送ベルトが懸架されたときに当該搬送ベルトの張りを調整する張り調整手段と、所定の支持部材より前記張り調整手段に付勢部材を設け、当該付勢部材の長さを維持させるべく当該支持部材を可動させて当該張り調整手段を当該搬送ベルトに対して適性張りとさせる張り制御手段と、を有する構成とする。
【０００７】
請求項２の発明では、ベルト搬送システムを、所定の搬送体を供給する搬送体供給手段と、供給される前記搬送体を受け取る搬送体受取手段と、前記搬送体供給手段と前記搬送体受取手段との間に、前記請求項１記載のベルト搬送装置が所定数配置され、当該搬送体供給手段から供給される前記搬送体を当該搬送体受取手段に搬送する搬送手段と、を有する構成とする。
【０００８】
請求項３、４の発明では、「前記搬送手段は、前記ベルト搬送装置が前記搬送体を載置させて搬送させるべく所定数配置される」構成であり、
「前記搬送手段は、前記ベルト搬送装置を上下二段に配置させて前記搬送体を挾持して搬送させるべく、当該二段のベルト搬送装置が所定数配置される」構成である。
【０００９】
このように、移動自在な少なくとも２つのベルト駆動ローラに懸架される搬送ベルトに対して当該搬送ベルトの張りを調整する張り調整手段に対し、支持部材より付勢部材を設け、当該付勢部材の長さを維持させるべく当該支持部材を可動させることで当該張り調整手段による搬送ベルトの張りを適正化させる。すなわち、ベルト駆動ローラが可動されて搬送ベルトの張りが変化しても付勢部材の長さが維持されることから当該搬送ベルトの張りを保つことが可能となり、テンションローラによる搬送ベルトの張りが適正化されて搬送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、本発明に係るベルト搬送装置の構成図を示す。図１（Ａ）はベルト搬送装置の原理説明図、図１（Ｂ）は張り制御手段の一例を示した概略図である。図１（Ａ）において、ベルト搬送装置１１は、ベルト駆動ローラ１２，１３およびテンションローラ１４間に搬送ベルト１６が懸架される構成のものである。ベルト駆動ローラ１２，１３は図２で説明する。
【００１１】
図１（Ｂ）に示すように、上記テンションローラ１４は、ベアリング等の軸受１５Ａ，１５Ｂ内に回転自在に設けられもので、当該テンションローラ１４および軸受１５Ａ，１５Ｂにより張り調整手段が構成される。当該軸受１５Ａ，１５Ｂには、コイルバネ等の付勢部材１８Ａ，１８Ｂが設けられ、当該付勢部材１８Ａ，１８Ｂは位置センサ１９を介して所定の支持部材１７に取り付けられる。位置センサ１９は、上記付勢部材１８Ａ，１８Ｂの長さを検出するのもで、その検出信号は後述のモータコントローラに送られる。
【００１２】
また、上記支持部材１７は可動モータ２０により上下動される。一例として、当該可動モータ２０の回転軸の先端にはピニオン２１が取り付けられ、このピニオン２１と係合するもので、垂直方向に設けられて一端が上記支持部材１７と固着されたラック２２により当該支持部材１７を上下動させる。この可動モータ２０は、モータコントローラ２３により回転制御されるもので、当該モータコントローラ２３は上記位置センサ１９からの検出信号に基づいて当該可動モータ２０の回転量を制御する。すなわち、上記支持部材１７、付勢部材１８Ａ，１８Ｂ、位置センサ１９、可動モータ２０、ピニオン２１、ラック２２およびモータコントローラ２３により張り制御手段が構成される。なお、上記テンションローラ１４をラックアンドピニオン方式で上下動させているが、これによらずに他の機械方式であってもよい。
【００１３】
そこで、図２に、図１におけるベルト駆動ローラの動作原理の説明図を示す。図２（Ａ）は各ローラを垂直方向に移動させるローラ可動手段およびベルト駆動手段の一例を示した概略図、図２（Ｂ）はベルト駆動手段によるベルト駆動の概念図である。図２（Ａ）、（Ｂ）において、ベルト駆動ローラ１２，１３のそれぞれは、可動軸１２Ａ，１３Ａに対して例えばベアリング等により回転自在とされる。すなわち、ベルト駆動ローラ１２，１３間の角度による搬送ベルト１６の角度で後述の搬送体の搬送角度が決定されるもので、当該ベルト駆動ローラ１２，１３間で懸架される搬送ベルト１６の張りを上記テンションローラ１４で好適とさせる。
【００１４】
上記のように、ベルト駆動ローラ１２，１３間に角度を持たせる場合には、各ローラは垂直方向に可動されて移動される。例えば、ベルト駆動ローラ１２の可動は、可動モータ３１Ａにより上下動され、図示しないがベルト駆動ローラ１３においても可動モータ３２Ａにより上下動される。すなわち、可動モータ３１Ａの回転軸の先端にはピニオン４１Ａが取り付けられ、このピニオン４１Ａと係合するもので、垂直方向に設けられて一端が稼働軸１２Ａと固着されたラック４３Ａにより当該ベルト駆動ローラ１２を上下動させる。
【００１５】
また、図示しないが、上記ベルト駆動ローラ１３においても同様に可動モータ３２Ａと、ピニオン４２Ａと、ラック４４Ａにより上下動される。これら可動モータ３１Ａ，３２Ａおよびピニオン４１Ａ，４２Ａとラック４４Ａ，４５Ａとによりローラ可動手段を構成する。
【００１６】
なお、上記ローラ可動手段は、上記のようにラックアンドピニオン方式によらずに、他の機械的方式であってもよく、また、例えばレバーとロック機構を適宜設けることで手動によって上下動させることとしてもよいものである。
【００１７】
一方、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ベルト駆動ローラ１２，１３、テンションローラ１４およびベルト駆動モータ５１の回転軸５２Ａ（５２Ｂ）との間で駆動ベルト５３が懸架される。すなわち、ベルト駆動モータ５１を回転させることでベルト駆動ローラ１２，１３およびテンションローラ１４が回転され、これらに懸架されている搬送ベルト１６が回転されるものである。なお、上記駆動ベルト５３は、少なくともベルト駆動ローラ１２，１３のみに懸架させることによっても搬送ベルト１６を回転させることができるものである。
【００１８】
続いて、図３に、図１および図２のベルト搬送装置におけるベルト張り調整の説明図を示す。図３（Ａ）において、ベルト駆動ローラ１２，１３が水平状態とされ、それにしたがって搬送ベルト１６の搬送部分も水平状態とされている。このとき、テンションローラ１４は、位置センサ１９で長さが所定長（Ｌ）に維持された付勢部材１８Ａ（１８Ｂ）からの付勢力で押圧されており、当該搬送ベルト１６を適性張りとさせている。
【００１９】
そこで、搬送ベルト１６の搬送部分を所定角度（右上がり傾斜）にすべく、たとえばベルト駆動ローラ１２をそのままとし、ベルト駆動ローラ１３を上方に当該搬送部分を所定角度となるように所定量上昇させると、テンションローラ１４が当該搬送ベルト１６により上昇され、その上昇分だけ付勢部材１８Ａ（１８Ｂ）が圧縮されて長さがたとえば「Ｌ１」となる。
【００２０】
付勢部材１８Ａ（１８Ｂ）の長さ「Ｌ１」は位置センサ１９によって検出され、その検出信号に基づいて上記モータコントローラ２３が付勢部材１８Ａ（１８Ｂ）を当初の長さ「Ｌ」とさせるために支持部材１７を上昇（上昇量「Ｌ−Ｌ１」）させる回転駆動量で可動モータ２０を回転させる。すなわち、付勢部材１８Ａ（１８Ｂ）が当初の長さ「Ｌ」となることで、長さ「Ｌ」に応じた付勢力をテンションローラ１４に加えることとなり、これによって搬送ベルト１６の張りを当初の張りと同じとさせるものである。
【００２１】
また、図３（Ｂ）に示すように、図３（Ａ）の初期状態より搬送ベルト１６の搬送部分を所定角度（右下がり傾斜）にすべく、たとえばベルト駆動ローラ１２をそのままとし、ベルト駆動ローラ１３を下方に当該搬送部分を所定角度となるように所定量下降させると、テンションローラ１４が当該搬送ベルト１６により下降され、その下降分だけ付勢部材１８Ａ（１８Ｂ）が伸長されて長さがたとえば「Ｌ２」となる。
【００２２】
付勢部材１８Ａ（１８Ｂ）の長さ「Ｌ２」は位置センサ１９によって検出され、その検出信号に基づいて上記モータコントローラ２３が付勢部材１８Ａ（１８Ｂ）を当初の長さ「Ｌ」とさせるために支持部材１７を下降（下降量「Ｌ２−Ｌ」）させる回転駆動量で可動モータ２０を回転させる。すなわち、付勢部材１８Ａ（１８Ｂ）が当初の長さ「Ｌ」となることで、長さ「Ｌ」に応じた付勢力をテンションローラ１４に加えることとなり、これによって搬送ベルト１６の張りを当初の張りと同じとさせるものである。
【００２３】
次に、図４および図５に、本発明に係るベルト搬送装置が適用される一例の単片シート搬送加工システムの概略説明図を示す。図４において、単片シート搬送加工システム６１Ａは、搬送体であるたとえばシート６２を供給する搬送体供給手段であるシート供給装置６３が備えられる。このシート供給装置６３上には、所定数の搬送体であるシート（枚葉用紙）群６２Ａが積み重ねられており、供給ローラ６４によりシート６２を枚葉ずつ供給する。この場合、例えば１枚のシート６２が供給されると残りのシート群６２Ａが上昇して供給位置を一定とさせる。一方、当該シート６２を加工する搬送体受取手段である折り装置のような加工装置６５が備えられるもので、この加工装置６５は、適宜搬送部６５Ａおよび加工部６５Ｂを備える。
【００２４】
上記シート供給装置６３と加工装置６５との間に、上記図１（Ａ）に示す１つのベルト搬送装置１１が搬送手段として配設される。この場合、シート供給装置６３におけるシート６２の供給位置と、加工装置６５における搬送部６５Ａのシート受取位置とが同じ高さである場合として、各ベルト搬送装置１１の搬送ベルト１５の搬送部分は水平状態で設定され、各ベルト駆動ローラ１２，１３も互いに水平位置とされたものである。そして、搬送ベルト１６には、テンションローラ１４により好適な張り状態とされている。そこで、シート供給装置６３より順次供給ローラ６４により供給されたシート６２は、ベルト搬送装置１１により搬送ベルト１６上に載置されて順次搬送され、加工装置６５の搬送部６５上に排紙されることにより、当該加工装置６５の加工部６５Ｂで所定の加工を行うものである。
【００２５】
また、図５において、単片シート搬送加工システム６１Ｂは、加工装置６６の搬送部６６Ａの高さがシート供給装置６３の高さより高い場合、例えばベルト搬送装置１１のベルト駆動ローラ１２をシート供給装置６３の供給位置とさせ、搬送ベルト１６の搬送部分を搬送部６６Ａの高さまでの所定角度（右上がり傾斜）にすべく、ベルト駆動ローラ１３を上方に当該搬送部分を所定角度となるように所定量上昇させ、これに応じて支持部材１７を上昇させることにより、搬送ベルト１６の張りを当初設定の張りとさせている。
【００２６】
すなわち、シート６２をシート供給装置６３の供給位置より加工装置６６の搬送部６６Ａまで搬送させるために、ベルト駆動ローラ１３を上昇させても搬送ベルト１６の張りを当初設定（付勢部材１８Ａ，１８Ｂの当初の長さ）の好適な状態とさせることができるものである。そして、シート供給装置６３より供給されるシート６２が、ベルト搬送装置１１上に載置されて搬送され、加工装置６６の搬送部６６Ａ上に排紙されるものである。
【００２７】
なお、図５ではシート６２を右上がり方向に搬送させる場合を示しているが、右下がり方向に搬送させる場合でも同様である。また、搬送ベルト１６を逆回転させることもできるものである。さらに、上記例ではシート供給装置６３と加工装置６６との間に１つのベルト搬送装置１１を配置した場合を示したが、これら装置間の距離や、搬送軌跡によってはその数を増減させることができるものである。
【００２８】
このように、ベルト駆動ローラ１３が可動されて搬送ベルト１６の張りが変化しても付勢部材１８Ａ，１８Ｂの長さが維持されることから当該搬送ベルト１６の張りを保つことができ、テンションローラ１４による搬送ベルト１６の張りが適正化されて搬送効率の向上を図ることができるものである。
【００２９】
ところで、搬送体６２として、上記シート（枚葉用紙）を示したが、そのほかに冊子、ＩＣカード、ＩＣフォーム（ＩＣカードとされる前の状態）、フィルム、カード、プラスチック製品等であっても適用することができ、上記システムとしてこれら搬送体を供給する搬送体供給装置を備えさせ、排出先で所定の加工やスタック等を行わせる印刷装置やスタッカ等を備えさせるシステムとすることにより適用することができるものである。
【００３０】
次に、図６に、単片シート搬送加工システムおける他の構成の説明図を示す。図６（Ａ）は図４に対応したベルト搬送装置の搬送状態を示したもので、図６（Ｂ）は図５に対応したベルト搬送装置の搬送状態を示したものである。図６（Ａ）に示すベルト搬送装置は、図４のベルト搬送機構（ベルト搬送装置１１）を、互いに搬送ベルト１６の搬送部分を所定間隔（シート６２の厚さの間隔）で対峙させて構成させ、これをシート供給装置６３と加工装置６６との間に配設させたものである。ここでは、上下の各ベルト搬送装置１１は、同一要素で構成させたものであり、同一の符号を付してある。
【００３１】
そして、各ベルト搬送装置１１，１１は、テンションローラ１４，１４が付勢部材１８Ａ，１８Ｂ（１８Ａ，１８Ｂ）からの一定の付勢力で付勢されることにより好適な張りの状態とされている。すなわち、図４の例でいえば、シート供給装置６３より供給されるシート６２を当該ベルト搬送装置１１，１１の各搬送ベルト１４，１４に挾持させて搬送し、加工装置６４の搬送部６４Ａに排出させるものである。
【００３２】
また、図６（Ｂ）に示すベルト搬送装置は、図５のベルト搬送機構（ベルト搬送装置１１）を、互いに搬送ベルト１６の搬送部分を所定間隔（シート６２の厚さの間隔）で対峙させて構成させ、これをシート供給装置６３と加工装置６６との間に配設させたものである。ここでは、上下の各ベルト搬送装置１１は、同一要素で構成させたものであり、同一の符号を付してある。
【００３３】
この場合、各ベルト搬送装置１１，１１は、図６（Ａ）に示すベルト搬送装置１１，１１のベルト駆動ローラ１３，１３を上昇させて搬送部分を右上がり傾斜させたもので、テンションローラ１４，１４が付勢部材１８Ａ，１８Ｂ（１８Ａ，１８Ｂ）からの一定の付勢力で付勢されることにより好適な張りの状態とされている。すなわち、図５の例でいえば、シート供給装置６３より供給されるシート６２を当該ベルト搬送装置１１，１１の各搬送ベルト１４，１４に挾持させて加工装置６６のシート供給位置より高い位置の搬送部６６Ａまで搬送させるものである。
【００３４】
上記図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように搬送体を搬送ベルト１６，１６に挾持させて搬送させる場合であっても、上記同様にベルト駆動ローラ１３，１３が可動されて搬送ベルト１６，１６の張りが変化しても付勢部材１８Ａ，１８Ｂ（１８Ａ，１８Ｂ）の長さが維持されることから当該搬送ベルト１６，１６の張りを保つことができ、テンションローラ１４，１４による搬送ベルト１６，１６の張りが適正化されて搬送効率の向上を図ることができるものである。
【００３５】
次に、図７に、本発明に係るベルト搬送装置における他の構成の説明図を示す。図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すベルト搬送装置１１は、その基本構成は図１（Ａ）のベルト搬送装置１１と同様であるが、ベルト駆動ローラ１２，１３（何れかだけでもよい）を水平方向に移動可能とし、テンションローラ１４（支持部材１７、付勢部材１８Ａ，１８Ｂおよび位置センサ１９）を垂直方向に移動可能としたものである。この場合のベルト駆動ローラ１２，１３の水平可動は、例えば図２（Ａ）に示すラックアンドピニオン方式を水平方向に移動させるべく配置させればよい。
【００３６】
すなわち、たとえば図７（Ｂ）に示すように、ベルト駆動ローラ１２を水平方向に移動させると、テンションローラ１４が当該搬送ベルト１６により上昇され、その上昇分だけ付勢部材１８Ａ（１８Ｂ）が圧縮される。そして、図７（Ｃ）に示すように、付勢部材１８Ａ（１８Ｂ）の長さが位置センサ１９によって検出され、その検出信号に基づいて上記モータコントローラ２３が付勢部材１８Ａ（１８Ｂ）を当初の長さとさせるために支持部材１７を上昇させる回転駆動量で可動モータ２０を回転させることにより、付勢部材１８Ａ（１８Ｂ）が当初の長さとなり、これに応じた付勢力をテンションローラ１４に加えることとなる。
【００３７】
これによって搬送ベルト１６の張りを当初の張りを維持させることができるものである。このことは、付勢部材１８Ａ，１８Ｂを伸ばす方向にベルト駆動ローラ１２を水平移動させた場合も同様であり、一方で、ベルト駆動ローラ１３を水平移動させた場合も同様である。
【００３８】
上記構成は、特に図４や図５に示す単片シート搬送加工システム６１Ａ，６１Ｂにおいて、シート供給装置６３と加工装置６５，６６間の距離が設置スペース上の問題で変化した場合に有効である。なお、ベルト駆動ローラ１２，１３は、上記のような水平移動と図１および図２で示すような垂直移動の両方を行わせることとしてもよい。また、図６に示すように搬送体を挾持させて搬送させる場合であっても適用することができるものである。
【００３９】
ところで、上記実施形態では、ベルト駆動ローラ１２，１３の移動による付勢部材１８Ａ，１８Ｂの長さ変化を位置センサ１９によって検出する場合を示したが、上記付勢部材１８Ａ，１８Ｂの変化を、たとえば圧力センサで検出することによっても実現することができるものである。また、上記実施形態では、ベルト搬送装置１１を構成するにあたってテンションローラの他に２つのベルト駆動ローラを使用した場合を示したが、３つ以上のベルト駆動ローラで構成してもよいことはもちろんである。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、移動自在な少なくとも２つのベルト駆動ローラに懸架される搬送ベルトに対して当該搬送ベルトの張りを調整する張り調整手段に対し、支持部材に取り付けられた付勢部材を設け、当該付勢部材の長さを維持させるべく当該支持部材を可動させることで搬送ベルトの張りを保ち、当該テンションローラによる搬送ベルトの張りを常に適正化させることにより、搬送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】本発明に係るベルト搬送装置の構成図である。
【図２】図１におけるベルト駆動ローラの動作原理の説明図である。
【図３】図１および図２のベルト搬送装置におけるベルト張り調整の説明図である。
【図４】本発明に係るベルト搬送装置が適用される一例の単片シート搬送加工システムの概略説明図（１）である。
【図５】本発明に係るベルト搬送装置が適用される一例の単片シート搬送加工システムの概略説明図（２）である。
【図６】単片シート搬送加工システムおける他の構成の説明図である。
【図７】本発明に係るベルト搬送装置における他の構成の説明図である。
【符号の説明】
１１ベルト搬送装置
１２，１３ベルト駆動ローラ
１４テンションローラ
１５軸受
１６搬送ベルト
１７支持部材
１８付勢部材
１９位置センサ
２０，３１，３２可動モータ
６１単片シート搬送加工システム

Claims

所定の搬送体を搬送ベルトにより所定の搬送先に搬送するベルト搬送装置であって、
前記搬送ベルトを懸架する少なくとも２つのベルト駆動ローラと、
前記ベルト駆動ローラを、垂直方向と水平方向の何れかに移動させるローラ可動手段と、
少なくとも前記ベルト駆動ローラを回転させて前記搬送ベルトを駆動させるベルト駆動手段と、
前記ベルト駆動ローラに前記搬送ベルトが懸架されたときに当該搬送ベルトの張りを調整する張り調整手段と、
所定の支持部材より前記張り調整手段に付勢部材を設け、当該付勢部材の長さを維持させるべく当該支持部材を可動させて当該張り調整手段を当該搬送ベルトに対して適性張りとさせる張り制御手段と、
を有することを特徴とするベルト搬送装置。
所定の搬送体を供給する搬送体供給手段と、
供給される前記搬送体を受け取る搬送体受取手段と、
前記搬送体供給手段と前記搬送体受取手段との間に、前記請求項１記載のベルト搬送装置が所定数配置され、当該搬送体供給手段から供給される前記搬送体を当該搬送体受取手段に搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とするベルト搬送システム。
請求項２記載のベルト搬送システムであって、前記搬送手段は、前記ベルト搬送装置が前記搬送体を載置させて搬送させるべく所定数配置されることを特徴とするベルト搬送システム。
請求項２記載のベルト搬送システムであって、前記搬送手段は、前記ベルト搬送装置を上下二段に配置させて前記搬送体を挾持して搬送させるべく、当該二段のベルト搬送装置が所定数配置されることを特徴とするベルト搬送システム。