カード供給装置及びオフセット印刷機

【課題】簡易な構成で、カードの捌きを確実に行い、製造コストを削減できるカード供給装置を提供する。
【解決手段】吸着ヘッド３１がカードを吸着する前に、捌きコロ３６間でカード群の上層側でカードＫの両端面を挟み込んで持ち上げることにより最上側のカードＫと２枚目以降のカードを捌く。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給トレイに積層されたカード群から最上側のカードのみを分離して供給するカード供給装置及びオフセット印刷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
オフセット印刷機を用いて名刺、葉書などの紙カードや、プリペイドカード、キャッシュカード、ＩＣカードなどのプラスチックカードなどにカード印刷が行われている。このカードは、カード供給装置から一枚ずつ分離供給されて印刷部へ搬送してインキ像が印刷された後、ＵＶ乾燥機を通過させて印刷面を乾燥させ、排出装置によって排出トレイに排出される。
【０００３】
図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）においてカード供給装置の一例について説明する。供給トレイ１０１には、カードＫが積載されている。供給トレイ１０１は、図示しないエレベータ機構により昇降可能に設けられている。供給トレイ１０１に積載されたカードＫは押さえばね１０２により後端側より前端側に向けて付勢されている。吸着ヘッド１０３は支持棒１０４に２箇所に設けられており、図示しない真空ポンプより吸引動作が行われる。支持棒１０４は図示しない揺動機構により揺動し、供給トレイ１０１に積載された最上側のカードＫを吸着保持する吸着位置と搬送ベルト１０５と従動コロ１０６のニップ部へ受け渡す受渡し位置との間を往復動するようになっている。カードＫの前端部には、カードＫを捌き易くするためエアブローを行う送風部１０７や最上側のカードＫと２枚目以降のカードＫとを分離する分離爪１０８が設けられている。
【０００４】
カード供給動作が開始されると、送風部１０７よりエアブローが行われて上層のカードＫの前端部の捌き易くした状態で、支持棒１０４を移動させて吸着ヘッド１０３が吸着位置へ移動して最上側のカードＫが吸着保持される。吸着ヘッド１０３は、カードＫを吸着保持したまま支持棒１０４が反転移動し、最上側のカードＫのみが分離爪１０８を乗り超えることで分離が行われる。そして、吸着ヘッド１０３が受渡し位置へ移動すると吸着動作を停止して搬送ベルト１０５と従動コロ１０６のニップ部へカードＫを受け渡すようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した送風部１０７からのエアー吹出し動作と吸着ヘッド１０３のエアー吸引動作とは同一の真空ポンプから配管路が形成されて行われており、比較的高圧でエアーの吹き出し及び吸引を行う必要があるため、真空ポンプが大型になり、製造コストも上昇する。
また、プラスチック製のカードＫの場合、静電気によるカード間に吸着力が作用してエアブローだけでは、捌き難いという課題がある。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成で、カードの捌きを確実に行い、製造コストを削減できるカード供給装置及びオフセット印刷機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
供給トレイに積層されたカード群から最上側のカードのみを分離して供給するカード供給装置において、積層されたカード群から最上側のカードのみを吸着して下流側へ供給する吸着ヘッドと、吸着ヘッドがカードを吸着する前に、積層されたカードを捌くカード捌き機構を備え、カード捌き機構は、カード群の上層側でカード両端面を挟み込んで持ち上げることにより最上側のカードと２枚目以降のカードとを捌くことを特徴とする。
また、カード捌き機構は、捌きコロ間でカード群の上層を挟み込んで持ち上げることで最上側のカードからカードどうしを分離させて捌くことを特徴とする。この場合、捌きコロは周面にギヤ歯が形成されたギヤローラが用いられ、ギヤローラ対を互いに逆方向へ同期をとって所定量回転させてギヤ歯間で最上側のカードからカードを順次挟み込んだままローラ間で挟持して捌くことを特徴とする。
また、カード高さを検出するカード高さセンサが設けられ、カード高さの減少を検出すると昇降機構はセンサがカードを検出する高さ位置まで供給トレイを上昇させることを特徴とする。更に、オフセット印刷機においては、上述したカード供給装置と、該カード供給装置から供給されたカードにインキ像を形成する印刷部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上述したカード供給装置を用いれば、カード捌き機構は、吸着ヘッドがカードを吸着する前に、カード群の上層側でカード両端面を挟み込んで持ち上げることにより最上側のカードと２枚目以降のカードとを捌くので、従来のような高出力の真空ポンプは不要であり、装置コストを低減できるうえに、樹脂製カードのように静電吸着が生じても機械力により分離することができ、カードの捌きが確実に行える。特に、捌きコロ間でカード群の上層を挟み込んで持ち上げることでカードを傷付けることなく最上側のカードから順次カードどうしを撓ませて分離させて捌くことができ、捌きコロとして周面にギヤ歯が形成されたギヤローラを用いることでカードどうしの捌きが確実に行える。また、カード高さセンサがカード高さの減少を検出すると昇降機構はセンサがカードを検出する高さ位置まで供給トレイを上昇させることで、連続したカード供給動作を確実に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係るカード供給装置及びオフセット印刷機の最良の実施形態について添付図面とともに詳細に説明する。以下では、樹脂製カードを供給するカード供給装置及び該カード供給装置を備えたオフセット印刷機について説明する。
【００１０】
先ず、図５を参照してオフセット印刷機の概略構成について説明する。
図５において、カード供給装置１にストックされた樹脂カードは１枚ずつ分離供給され、送り装置２により所定のタイミングで印刷部３へ送り込まれる。印刷部３は、ワークにモノクロ印刷はもちろんカラー印刷が行えるようになっている。図示しないイメージスキャナにより読み取られた刷版の画像データ或いはパーソナルコンピュータなどに描かれた刷版の画像データに基づいてブランケットに形成されたインキ像が、ブランケット胴と圧胴とのニップ部をワークが通過する際に印刷が行われる。印刷部３でインキ像が印刷されたワークは、カード排出部４へ排出される。装置本体には操作部５が設けられており、印刷開始／印刷停止、印刷枚数、印刷速度、インキ濃度などを任意に入力設定できる。尚、印刷部３は水を使用せずインキのみ使用するタイプのオフセット印刷機であっても良い。
【００１１】
次に、印刷部３の概略構成について図４を参照して説明する。
インキ壷６には、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）のいずれか１色のインキを貯留している。また、インキフォンテンローラ７は、インキ壷６に貯留されているインキを下流側に配置されたインキディストリビュータ８に供給する。インキディストリビュータ８は、インキフォンテンローラ７とインキ送りローラ９との間を交互に接離動することにより、インキ量を調節して供給するようになっている。
【００１２】
インキ送りローラ８に供給されたインキは下流側に配置され互いに圧接するインキ練りローラ群１０により練られてインキが引き伸ばされてインキの偏りにより縞模様が発生するのを防止している。この練られたインキは、２箇所に設けられたインキ付けローラ１１により、版胴１２の版面へ供給される。また、水皿１３に貯留された水は、汲み上げローラ１４に汲み上げられて水送りローラ１５により送られて水付けローラ１６により版胴１２の版面へ供給される。尚、印刷部３は水とインキを混合して使用するタイプでも水を使用せずインキのみ使用するタイプのオフセット印刷機の何れであっても良い。
【００１３】
版胴１２は金属製のシリンダーの周面に刷版が巻き付けられ、該刷版に塗付されたインキ像をブランケット胴１７に転写するものである。刷版は例えば原画フィルムを露光してカードＫに印刷される印刷画像が焼き付けられて形成される。インキ付けローラ１１及び水付けローラ１６は、版胴１２に対して接離動可能になっており、印刷が開始されると、所定のタイミングで版胴１２に接動して刷版に水及びインキを供給してインキ像を形成する。
【００１４】
ブランケット胴１７は、金属製のシリンダーの周面にゴム製のブランケットが巻き付けられている。圧胴１８は金属製のシリンダーが用いられる。ブランケット胴１７は固定されており、版胴１２及び圧胴１８が所定のタイミングで接離動するようになっている。本実施例の場合、印刷が開始されると先ず版胴１２がブランケット胴１７に圧接され（版圧が入る）、ブランケットに転写された後、圧胴１８がブランケット胴１７へ近接し（印圧が入る）、装置稼動中は印圧が入ったままであり、装置の稼動が停止すると印圧を解除するようになっている。
【００１５】
次に、図３のブロック図を参照してオフセット印刷機の制御系の構成について説明する。
制御部１９は、装置各部から入力された信号に基づいて装置各部へ制御指令を出力するＣＰＵ（図示せず）、各種動作プログラムが格納されたＲＯＭ（図示せず）、入力されたデータやＣＰＵのワークエリアとして使用されるＲＡＭ（図示せず）等を備えている。
【００１６】
制御部１９には、ブランケット胴１７の回転軸に設けられたエンコーダ２０よりエンコーダ出力信号（Ｚ相、Ａ相、Ｂ相出力信号）が入力される。また、カード供給装置１に設けられたカード高さセンサ２１から供給トレイに積載されたカード高さの検出信号が入力される。また、操作部５からテンキー、ファンクションキーを用いて、印刷枚数、印刷濃度、印刷速度、シートサイズなどの様々な設定データが入力される。
【００１７】
また、制御部１９は、ブランケット胴１７の駆動回路を兼用し、ブランケット胴１７を回転駆動するメインモータ２２を駆動制御する。また、制御部１９は、カード供給装置１に設けられる真空ポンプ２３を駆動制御する。また、制御部１９は、後述する捌きコロを回転駆動する捌きコロ駆動モータ２４を駆動制御する。更には、制御部１９は、カード高さセンサ２１の検出信号に応じてエレベータ駆動モータドライバ２５を通じてエレベータ駆動モータ２６を駆動制御し、供給トレイを昇降させる。尚、印刷部３は１色のみの単独機のみならず複数台連結されたカラー印刷用の複合機であっても良い。
【００１８】
次に、カード供給装置１の構成について図１及び図２を参照して説明する。
図１において、供給トレイ２７にはカードＫが積層されている。両側の装置フレーム２８には、上下に設けられたホイール２９間に無端状のチェーン３０が架設されている。供給トレイ２７の一部はチェーン３０に連繋しており、正逆回転可能なエレベータ駆動モータ２６を所定方向へ回転駆動すると、チェーン３０が周回して供給トレイ２７が上昇若しくは下降するようになっている。
【００１９】
吸着ヘッド３１は、カードＫの幅方向に沿って設けられた支持棒３２に２箇所で支持されている。支持棒３２は揺動軸を中心に揺動する揺動アーム３３の先端側に連繋している。吸着ヘッド３１は、供給トレイ２７に積層されたカードＫを吸着保持して送り装置２の搬送ベルト３４及び従動コロ３５のニップ部へ供給する。
【００２０】
また、吸着ヘッド３１がカードＫを吸着する前に、積層されたカードＫを捌くカード捌き機構が設けられている。カード捌き機構は、カード群の上層側でカードＫの両側端面を押圧して最上側のカードＫと２枚目以降のカードＫとを挟圧しながら捌く捌きコロ３６を備えている。この捌きコロ３６によりカード両端を挟み込みなら回転することでカードＫどうしを機械力によって分離させて捌く。この捌きコロ３６には、周面にカードＫの板厚分を挟み込める間隔でギヤ歯が形成されたギヤローラ（ゴムギヤ）が好適に用いられる。捌きコロ駆動モータ２４によって各ゴムギヤを互いに逆方向へ同期をとって所定量回転させることでギヤ歯の間でカードＫを挟持して捌くことができる。また、装置フレーム２８には、カード高さセンサ２１設けられている。カード高さセンサ２１がカードＫの減少を検出するとエレベータ駆動モータ２６を起動して供給トレイ２７を上昇させるようになっている。
【００２１】
吸着ヘッド３１は、エアー吸引動作を行う際にロッドが下方に伸びて最上側のカードＫに押し当て得られ、カードＫが吸着されるとロッドが上方に引き込まれるようになっている。本実施例ではエアブローによるカードＫの捌きを行っていないため、吸着ヘッド３１を作動させる真空ポンプ２３（図４参照）は比較的小型で低出力のポンプを使用できる。
吸着ヘッド３１は、予め捌きコロ３６により捌かれた上層部のカード群のうち最上側のカードＫを吸着保持して搬送ベルト３４と従動コロ３５のニップ部へ供給し、搬送ベルト３４により送り装置２へ搬送される（図５参照）。
【００２２】
また、図２（ｂ）（ｃ）において、供給トレイ２７に積載されたカードＫの前端側には分離爪３７が設けられており、最上側のカードＫとそれ以外のカード群とを分離するようになっている。また図２（ａ）において、カードＫの後端側には押さえバネ３８が設けられており、カードＫを前方へ揃えるように付勢している。
【００２３】
次に、カード供給装置のカード供給動作について図６（ａ）（ｂ）のフローチャートに基づいて、図７乃至図１０の状態図を参照しながら説明する。
先ず、図６（ａ）において、先ず、カード供給装置１の制御系に初期設定を行う。供給トレイ２７にカードＫを積載し（ステップＳ１）、カード高さセンサ２１がカードＫを検出可能な高さまでエレベータ駆動モータ２６を駆動させて供給トレイ２７を上昇させておく（ステップＳ２；図７参照）。次いで、捌きコロ駆動モータ２４を起動して、捌きコロ３６を所定量回転させ、上層のカード群を捌いた状態にしておく（ステップＳ３）。このとき、捌きコロ３６が回転するにしたがって、最上側のカードＫから捌きコロ３６のギヤ歯に挟み込まれ（図８参照）後続のカードＫもギヤ歯に挟み込まれて互いに離間して持ち上げられたまま停止する（図９参照）。以上で初期設定が終了する。
【００２４】
次に、図６（ｂ）において、カード供給動作が開始されると、吸着ヘッド３１の吸引動作を開始し、揺動アーム３３を作動させて吸着ヘッド３１をカードＫの吸着位置へ移動させて最上側のカードＫを吸着保持したまま、揺動アーム３３を反転移動させて搬送ベルト３４へカードＫを受け渡す（ステップＳ１１；図１０参照）。
【００２５】
次いで、捌きコロ３６を所定量回転させて捌かれたカードＫの更なる挟み込みを行う（ステップＳ１２；図９参照）。このとき、カード高さセンサ２１がカードＫを検出するか否かを判断し（ステップＳ１３）、カードＫを検出しなければ、エレベータ駆動モータ２６を起動してカード高さセンサ２１がカードＫを検出するまで供給トレイ２７を上昇させる（ステップＳ１４）。次いで、更なるカード供給があるか否か（給紙終了か否か）を判断し、カード印刷を行う場合には、ステップＳ１１からＳ１４までのカード供給動作を繰り返し行い、カード印刷がなければカード供給動作を終了する。
【００２６】
尚、カード供給装置は、オフセット印刷機に限らず、他の記録装置（例えばインクジェット記録装置など）に適用しても良い。また、カード捌き機構としては、捌きコロ３６に限らず、押圧部材など他の機構を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】カード供給装置の斜視説明図である。
【図２】カード供給装置の要部の正面図、右側面図及び平面図である。
【図３】オフセット印刷機の制御系のブロック図である。
【図４】印刷部の模式説明図である。
【図５】オフセット印刷機の説明図である。
【図６】初期設定動作及びカード供給動作のフローチャートである。
【図７】カード供給動作の状態説明図である。
【図８】カード供給動作の状態説明図である。
【図９】カード供給動作の状態説明図である。
【図１０】カード供給動作の状態説明図である。
【図１１】従来のカード供給装置の要部の正面図、右側面図及び平面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１カード供給装置
２送り装置
３印刷部
４カード排出部
５操作部
６インキ壷
７インキフォンテンローラ
８インキディストリビュータ
９インキ送りローラ
１０インキ練りローラ
１１インキ付けローラ
１２版胴
１３水皿
１４汲み上げローラ
１５水送りローラ
１６水付けローラ
１７ブランケット胴
１８圧胴
１９制御部
２０エンコーダ
２１カード高さセンサ
２２メインモータ
２３真空ポンプ
２４捌きコロ駆動モータ
２５エレベータ駆動モータドライバ
２６エレベータ駆動モータ
２７供給トレイ
２８装置フレーム
２９ホイール
３０チェーン
３１吸着ヘッド
３２支持棒
３３揺動アーム
３４搬送ベルト
３５従動コロ
３６捌きコロ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給トレイに積層されたカード群から最上側のカードのみを分離して供給するカード供給装置において、
積層されたカード群から最上側のカードのみを吸着して下流側へ供給する吸着ヘッドと、
吸着ヘッドが吸着する前に、積層されたカードを捌くカード捌き機構を備え、
カード捌き機構は、カード群の上層側でカード両端面を挟み込んで持ち上げることにより最上側のカードと２枚目以降のカードとを捌くことを特徴とするカード供給装置。
【請求項２】
カード捌き機構は、捌きコロ間でカード群の上層を挟み込んで持ち上げることで最上側のカードからカードどうしを分離させて捌くことを特徴とする請求項１記載のカード供給装置。
【請求項３】
捌きコロは周面にギヤ歯が形成されたギヤローラが用いられ、ギヤローラ対を互いに逆方向へ同期をとって所定量回転させてギヤ歯間で最上側のカードからカードを順次挟み込んだままローラ間で挟持して捌くことを特徴とする請求項２記載のカード供給装置。
【請求項４】
カード高さを検出するカード高さセンサが設けられ、カード高さの減少を検出すると昇降機構が供給トレイをセンサが検出する高さ位置まで上昇させることを特徴とする請求項１記載のカード供給装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項記載のカード供給装置と、該カード供給装置から供給されたカードにインキ像を形成する印刷部を備えたことを特徴とするオフセット印刷機。

【図１】