JP2000085097A - 複合的なニップロ―ラ及びニップリング - Google Patents

複合的なニップロ―ラ及びニップリング

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JP2000085097A JP11198072A JP19807299A JP2000085097A JP 2000085097 A JP2000085097 A JP 2000085097A JP 11198072 A JP11198072 A JP 11198072A JP 19807299 A JP19807299 A JP 19807299A JP 2000085097 A JP2000085097 A JP 2000085097A
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roller
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Michael William Hilliard
ウィリアム ヒラード マイケル
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Heidelberger Druckmaschinen AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリマで被覆されたニップローラ及びニップ
リングよりも耐久性があり、たわみに依存せずに一定な
ゲインを提供し、中実な鋼製のニップローラ及びニップ
リングよりも正確かつ頻繁な調整を必要としないニップ
ローラ及びニップリングを提供する。 【解決手段】 硬質の軸１０２と、硬質の軸を取り囲ん
だポリマ内部材料１０６と、ポリマ内部材料を取り囲ん
だ外側カバー１０４とが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して、印刷機に
おいて使用するためのローラに関する。特に、本発明
は、印刷機のニップにおいて使用するためのローラ及び
リングに関する。
【０００２】
【従来の技術】当業者は、図７に示した印刷機が、当該
技術分野においてよく知られた技術及び原理に基づいて
種々異なって構成されることができる慣用のウェブ輪転
印刷機の例であることを認めるであろう。例えば、印刷
機７００は、適用例に応じて、多数の印刷ユニット７２
０と、多数の供給ユニット７１０と、多数の折りユニッ
ト７５０とを有するように構成されることができる。さ
らに、乾燥ユニット７３０と冷却ユニット７４０とは省
略されることができる。１つの乾燥ユニット７３０と１
つの冷却ユニット７４０のみが図示されているが、慣用
のウェブ印刷機は、多数の乾燥ユニット及び／又は多数
の冷却ユニットを有することができる。
【０００３】図７の印刷機のような慣用のウェブ印刷機
においては、ニップは、印刷機を通過する印刷媒体のリ
ボン又はウェブに接触し、しばしば、ウェブを制御及び
／又は安定化するために使用される。ニップは、印刷機
の多くの領域において使用されることができる。例え
ば、ニップは、印刷機の供給ユニット７１０、冷却ユニ
ット７４０及び折りユニット７５０において使用される
ことができる。
【０００４】ニップは、２つの面、点又は縁部の間で対
象物を捕捉又は挟持する装置である。印刷機のニップ
は、通常、互いに近接して位置決めされた２つの胴を有
しており、これにより、２つの胴は、ウェブが胴の間を
通過する場合にこのウェブに同時に接触しかつ挟持又は
掴持する。図８には、ニップ胴８１２及び８１４を有す
るニップ８００と、胴８１２と８１４との間を通過して
いるウェブ８１０の側面図が示されている。ニップ胴の
一方が、胴の回転軸線に沿って変化する直径を有してい
るならば、他方の胴は、対応する直径変化を有すること
ができる。択一的に、他方の胴は、回転軸線に沿ってほ
ぼ一定の直径を有することができる。ウェブ８１０は、
ニップ８００を通過する場合に直線を形成する必要はな
い。それぞれのニップ胴８１２及び８１４は、例えば、
ニップローラ又はニップリングであることができる。ロ
ーラは、通常、リボンの全幅に沿って完全な接触を提供
する。リングが使用されることもでき、リングは、通
常、種々異なるウェブ幅、印刷状況等のために調整され
ることができるように軸に沿って可動である。ニップリ
ングは、しばしばリボン幅の末端近くにおいて、リボン
の幅に沿って部分的な接触を提供する。通常、ニップに
おける少なくとも一方の胴が駆動される。しばしば、一
方のニップ胴は、被駆動鋼製ローラであり、他方のニッ
プ胴は、ポリマで被覆されたアイドラローラである。
【０００５】特に、ニップローラ及びニップリングは、
印刷機の性能を高める多数の機能を果たすことができ
る。例えば、ニップローラ及びニップリングは、リボン
を掴み、これにより、リボンが印刷機を通過する場合に
リボンの速度及び張力を調整することができる。リボン
は、通常、裁断過程の間に伸張させられるので、リボン
が裁断されるときに、リボンにおける張力の解放が、裁
断端部を裁断点から跳ね上げてしまう。スナップバック
防止（ＡＳＢ）ローラと呼ばれる特別な種類のニップロ
ーラが、裁断点の近傍でリボンを掴み、ひいては裁断リ
ボン端部の跳ね上げ距離を減じるために使用されること
ができる。
【０００６】ＡＳＢローラは、リボン又はウェブを、印
刷機を通るリボンの走行方向に沿って波形にするために
使用されることもでき、これにより、リボンが裁断され
る場合に、補強された自由端部を提供する。裁断端部の
増大した剛さにより、裁断端部は、印刷機内の段階の間
をより高い精度を有しながら案内される。ニップローラ
及び／又はニップリングは、リボンがニップを通過する
場合にリボンにおける折目を設定及び補強することを助
成するために使用されることもできる。通常、ニップリ
ング及びＡＳＢローラは、折りユニット内に配置されて
いる。
【０００７】中実の鋼製ニップローラ及び／又はきざみ
付ニップリングを使用するニップは、通常耐久性がよく
長持ちするが、その性能は、特に少数のリボンが印刷機
を通過させられる場合には、ニップローラ及び／又はニ
ップリングの間のローラ対ローラギャップの設定及び調
整に対して敏感である。よりよい機械的利点を提供する
ために及びローラギャップ設定の精度を高めるために、
ローラ対ローラギャップ機構を改良する試みが行われて
きたが、結果的に提供された、印刷機が運転していると
きにローラ対ローラギャップを縁部においてしか維持し
ない。
【０００８】１９６０年代初期以来、薄いポリマ外側層
を有する硬質のニップローラ及びニップリングが幾つか
のウェブ輪転印刷機において使用されている。これらの
ローラ及びリングは、中実な鋼製のローラ及びリングよ
りもローラ対ローラギャップ設定に対してより敏感では
ないが、時間の経過にしたがってより大きな摩耗を生じ
る。さらに、ポリマのカバーはフレキシブルであるが、
圧縮可能ではない。その結果、例えばローラ対ローラギ
ャップが狭幅である場合に、ローラの間又はニップの間
をリボンが通過するときにリボンの速度の望ましくない
ゲインが生じるおそれがある。
【０００９】例えば欧州特許出願公開第０７４３１８３
号明細書には別のローラ構成が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、ポリマで被覆されたニップローラ及びニップリ
ングよりも耐久性があり、たわみに依存せずに一定なゲ
インを提供し、中実で鋼製のニップローラ及びニップリ
ングよりも正確かつ頻繁な調整を必要としないニップロ
ーラ及びニップリングを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、耐久性があ
り、最小限の調整を必要とし、一定かつたわみに依存し
ない所望のゲインを正確に提供する、低メンテナンスの
ニップ胴、例えばニップローラ及びニップリングに関す
る。典型的な実施例によれば、硬質の軸と、この硬質の
軸に取り付けられた弾性的な内部材料と、弾性的な内部
材料を覆ったフレキシブルな外側カバーとを有するニッ
プローラが提供されている。外側カバーは、弾性的な内
部材料の引張強さよりも大きな引張強さを有している。
外側カバーは、金属から形成されることができ、弾性的
な内部材料は、ポリマから形成されることができる。別
の典型的な実施例によれば、外側カバーは硬質である。
ニップローラは、外側カバーとポリマとのたわみを最大
量にまで制限するために、選択的に、硬質の軸と外側カ
バーの内側表面との間に制限リングを有していることが
できる。この最大量は、所望の設計特性及び性能パラメ
ータに基づいて、また、特定の実施例において、変化す
ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
につきさらに詳しく説明する。
【００１３】図１には、本発明の第１実施例によるニッ
プローラ１００の横断面図が示されている。ローラ１０
０は、回転軸線１１０を中心にして回転し、軸１０２
と、軸１０２を取り囲んだポリマ内部材料１０６と、ポ
リマ内部材料１０６を取り囲んだフレキシブルな外側カ
バー１０４とを有している。フレキシブルな外側カバー
１０４は、例えばローラ１００と別のローラ又はニップ
リングとの間を通過するリボンによって外側に加えられ
る局所的な力に応答して曲がる。外側カバー１０４は、
適切にフレキシブルでかつ耐久性のよいあらゆる材料か
ら形成されることができる。例えば、外側カバー１０４
は、鋼等の金属、又はポリマ内部材料１０６の引張強さ
よりも大きな引張強さを有する適切に耐久性のよい別の
あらゆる材料から形成されることができる。ポリマ内部
材料１０６は、ポリウレタン、シリコン、又は、適切な
密度、弾性率及びその他の特性を有する弾性的な別のあ
らゆる材料から形成されることができる。これらの特性
は、例えば、跳ね返り特性、伝熱係数、融点、与えられ
たたわみ及び回転速度のために生ぜしめられる摩擦熱の
量を含むことができる。ポリマ内部材料１０６は、中実
なポリウレタン等の圧縮不可能な弾性的な材料から形成
されていると有利であるが、圧縮可能な弾性的な材料か
ら形成されていることもできる。例えば、弾性的な材料
には、ガスが充填された閉じられたセル又は開放したセ
ルが設けられていることができる。
【００１４】上に説明したように、外側カバー１０４の
外面は、印刷機を通過するリボンに接触し、リボンによ
って外側カバー１０４に加えられる力は、外側カバー１
０４を、接触領域においてたわませかつ平坦化する。制
限リング１０８は外側カバー１０４の端部において外側
カバー１０４の内径に接触しているが、制限リング１１
０の内周と軸１０２との間にはギャップを有している。
したがって、外側カバー１０４と内部材料１０６とが十
分にたわんだときに、制限リング１０８の内径の一部
が、軸１０８に接触し、それ以上のたわみを妨げる。択
一的に、例えば図４に示したように、軸１０２に支持さ
れた、外側カバー４０４の内径よりも小さな外径を有す
る制限リング４０８が提供されていることができる。こ
れにより、外側カバー４０４と内部材料１０６とが十分
にたわめられると、制限リング４０８が外側カバー４０
４の内面の一部に接触し、それ以上のたわみを制限する
か又は妨げる。制限リング１０８及び４０８は、鋼等の
適度に硬質でかつ耐久性のある材料から形成されている
ことができる。制限リングは、ニップローラから完全に
省略されることもできる。
【００１５】図９には、内部材料１０６に類似した弾性
的なポリマ内部材料９０６と、外側カバー１０４に類似
したフレキシブルな外側カバー９０４とを有するニップ
リング９００が示されている。ニップリング９００は、
上に説明されたローラ１００，２００，３００及び４０
０と同様に働くが、ニップを通過するウェブの一部のみ
を横切って延びている。ニップリング９００は、軸１０
２の軸線１１０に沿って可動でもある。内部リング９０
８が、ニップリング９００が軸１０２に沿って移動でき
るようにするために、軸１０２と内部材料９０６との間
に設けられている。内部リング９０８は、例えば、ニッ
プリング９００を軸１０２に沿った特定の位置において
固定するために当該技術分野においてよく知られた技術
に基づき締め付けられたり、ニップリング９００を別の
位置へ移動させたい場合には緩めたりすることができる
金属から形成されたスプリットリングであることができ
る。
【００１６】図２及び図３には、制限リング２０８，３
０８を有するニップローラ２００，３００が示されてい
る。制限リング２０８，３０８は、図４の制限リング４
０８と同様に機能する。制限リング２０８は、軸線１１
０に沿った外側カバー２０６の移動をも制限する。制限
リング３０８はリング２０８に類似しているが、外側カ
バー３０４の外縁を取り囲んだ縁部３０９をも有してい
る。したがって、リング３０８は、軸線１１０に沿った
外側カバー３０６の移動を制限し、また軸１０２から離
れる方向への外側カバー３０６の最大たわみを制限す
る。制限リング２１０は、図４の制限リング４０８と同
様に機能する。
【００１７】図１に示しかつ上に説明した外側カバー１
０４のように、図２〜図４に示された外側カバー２０
４，３０４及び４０４はフレキシブルであることがで
き、例えばばね鋼、ニッケル、ナイロン又はその他の適
切な材料から形成されることができる。フレキシブルな
外側カバーは、ポリマ内部材料を収容するために十分な
引張強さを有しており、これにより、特にポリマが圧縮
不可能である箇所において一定のゲインを提供し、また
十分に耐久性がよい。択一的に、外側カバー２０４及び
４０４は、硬質であってよく、例えば、印刷機において
使用される場合に曲げに効果的に抵抗するように十分な
硬さ及び厚さを有するニッケル、鋼又はその他の適切な
材料から形成されていることができる。外側カバー２０
４及び４０４が硬質である場合には、リボン及び／又は
別のローラ又はニップリングによって加えられる力に応
答して外側カバー全体が回転軸線１１０に対して移動さ
せられる。
【００１８】上記の説明では制限リングは硬質である
が、フレキシブルであることもできる。制限リングの特
性は、ローラのたわみ応答曲線をさらに改善するために
及びローラのたわみ応答曲線を本発明の特定の適用例に
適合させるために選択されることができる。例えば、制
限リングは、軸とは別個の部材であることができ、また
軸に一体的に研削された部分であることもできる。制限
リングは、完全に省略されることもできる。
【００１９】本発明の実施例によれば、図４に示したロ
ーラ４００は、外側カバー４０４の外径が６．４００イ
ンチであり、外側カバー４０４の厚さが０．００５イン
チであるように構成されていることができ、外側カバー
４０４は、ニッケルから形成されており、ポリマ内部材
料１０６はポリウレタンから形成されている。この構成
の場合、外側カバー４０４とポリマ内部材料１０６とが
回転軸線１１０に向かって半径方向に０．０２０インチ
だけたわむと、外側カバー４０４の元の周面を横切って
０．７１４インチの長さの弦を描くリボン接触面が生ぜ
しめられる。外側カバー４０４とポリマ内部材料１０６
とが回転軸線１１０に向かって半径方向に０．００４イ
ンチだけたわむと、０．３１９インチの長さの弦を描く
リボン接触面が生ぜしめられる。本発明の実施例によれ
ば、これらの寸法及び材料を使用する非スリップニップ
リング構造のためには、外側カバー１０４とポリマ内部
材料１０６との最小限の半径方向たわみは、ほぼ０．０
１０インチであることができる。これらの寸法及び材料
は例であり、所望の性能パラメータ及び適用例に依存し
て変更されることができる。例えば、種々異なる材料を
用いて同様の性能を提供するために、又は種々異なる状
況において高い性能を提供するために、種々異なる材料
を使用することができ、また寸法はより大きく又は小さ
くすることができる。
【００２０】図５には、図４に示された実施例とは異な
る、本発明の別の実施例によるローラ５００が示されて
いる。この場合、硬質の鋼製の外側カバー５０４に一体
的な凹所５２０及び突出部５２２が設けられており、こ
れらの凹所５２０及び突出部５２２が、ローラ５００を
通過するリボン（図示せず）に波形を付与する。
【００２１】択一的に、図６のローラ６００に示されて
いるように、凹所６２０及び突出部は、突出部を形成す
るリング６２４を備えた外側カバー６０４を巻き付ける
ことによってフレキシブルな外側カバー６０４に設けら
れることができる。それぞれのリング６２４は、例え
ば、ＶｅｌｃｒｏＴＭ等の材料又は金属から形成される
ことができる。リング６２４は、設計及び材料選択によ
ってフレキシブルに又は硬質に構成されることができ、
硬質の外側カバーにもフレキシブルな外側カバーにも使
用することができ、ローラ６００の軸線１１０に沿って
可動であることができる。
【００２２】つまり、本発明に基づき構成された複合的
なニップローラ及びニップリングは、耐久性、中実の鋼
製のニップローラ及びニップリングの一定のゲイン、及
びポリマコーティングされたニップローラ及びニップリ
ングのローラ対ローラギャップ寸法の変化に対する低減
された鋭敏性を含む利点を提供する。
【００２３】本発明は、本発明の思想又は本質的な特性
から逸脱することなしに別の特定の形式で実施されるこ
とができ、本発明は、ここに記載された特定の実施例に
制限されないことは、当業者によって認められるであろ
う。したがって、ここに開示されている実施例は、全て
の点において例示的であり制限的ではないと考えられ
る。本発明の範囲は、前記説明ではなく添付の請求項に
よって示されており、請求項の意味、範囲及び同等に果
てはまる全ての変更は請求項に包含されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるニップローラの横断面図
である。
【図２】本発明の実施例によるニップローラの横断面図
である。
【図３】本発明の実施例によるニップローラの横断面図
である。
【図４】本発明の実施例によるニップローラの横断面図
である。
【図５】本発明の実施例によるニップローラの横断面図
である。
【図６】本発明の実施例によるニップローラの横断面図
である。
【図７】本発明を含むことができる印刷機のブロック線
図である。
【図８】本発明の実施例を組み込むことができるニップ
を通過するウェブの側面図である。
【図９】本発明の実施例によるニップリングの横断面図
である。
【符号の説明】
１００，２００，３００，４００，５００，６００ ニ
ップローラ、 １０２軸、 １０４，２０４，３０４，
４０４，６０４ 外側カバー、 １０６，２０６，９０
６ ポリマ内部材料、 １０８，２０８，３０８ 制限
リング、 １１０ 回転軸線、 ２１０ 制限リング、
３０９ 縁部、 ４０４ 外側カバー、 ４０８ 制
限リング、 ５２０ 凹所、 ５２２ 突出部、 ６２
４ リング、 ９００ ニップリング、 ９０９ 内部
リング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390009232 Ｋｕｒｆｕｅｒｓｔｅｎ−Ａｎｌａｇｅ 52−60，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｆｅｄｅ ｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒ ｍａｎｙ

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 印刷機において使用するための胴におい
    て、 硬質の軸と、 該硬質の軸を取り囲んだポリマ内部材料と、 該ポリマ内部材料を取り囲んだ外側カバーとが設けられ
    ていることを特徴とする、胴。
  2. 【請求項２】 前記胴が、ニップローラである、請求項
    １記載の胴。
  3. 【請求項３】 前記胴が、ニップリングである、請求項
    １記載の胴。
  4. 【請求項４】 前記外側カバーが、金属から成ってい
    る、請求項１記載の胴。
  5. 【請求項５】 前記外側カバーが、ナイロンから成って
    いる、請求項１記載の胴。
  6. 【請求項６】 前記外側カバーが、ポリマ内部材料より
    も大きな引張強さを有する金属から成っている、請求項
    １記載の胴。
  7. 【請求項７】 前記外側カバーが、ポリマ内部材料より
    も大きな硬さを有する材料から成っている、請求項１記
    載の胴。
  8. 【請求項８】 前記軸と前記外側カバーとの間に少なく
    とも１つの制限リングが設けられている、請求項１記載
    の胴。
  9. 【請求項９】 前記制限リングが、硬質である、請求項
    ８記載のローラ。
  10. 【請求項１０】 前記制限リングが、フレキシブルであ
    る、請求項８記載のローラ。
  11. 【請求項１１】 前記外側カバーが、堅い、請求項１記
    載のローラ。
  12. 【請求項１２】 前記外側カバーが、フレキシブルであ
    る、請求項１記載のローラ。
  13. 【請求項１３】 前記ポリマ内部材料が、ポリウレタン
    又はシリコンの少なくとも１つである、請求項１記載の
    ローラ。
  14. 【請求項１４】 前記ポリマ内部材料が、圧縮不可能で
    ある、請求項１記載のローラ。
  15. 【請求項１５】 前記胴が、軸の回転軸線に沿って可動
    である、請求項１記載のローラ。
  16. 【請求項１６】 印刷機において使用するための胴であ
    って、 硬質の軸と、 該硬質の軸を取り囲んだ弾性的な内部材料と、 該弾性的な内部材料を取り囲んだ外側カバーとが設けら
    れており、 該外側カバーが、弾性的な内部材料よりも大きな引張強
    さを有していることを特徴とする、胴。
  17. 【請求項１７】 前記弾性的な内部材料が、圧縮不可能
    である、請求項１６記載の胴。
  18. 【請求項１８】 前記弾性的な内部材料が、圧縮可能で
    ある、請求項１６記載の胴。
  19. 【請求項１９】 印刷機において、 第１の胴と、第２の胴とが設けられており、 前記第１の胴と前記第２の胴とがニップを形成してお
    り、 前記第１の胴又は第２の胴の少なくとも１つが、硬質の
    軸と、該硬質の軸を取り囲んだポリマ内部材料と、該ポ
    リマ内部材料を取り囲んだ外側カバーとを有しているこ
    とを特徴とする、印刷機。
  20. 【請求項２０】 前記第１の胴又は第２の胴の少なくと
    も１つが、少なくとも１つのローラの回転軸線に沿って
    変化する直径を有している、請求項１９記載の印刷機。
  21. 【請求項２１】 前記第１の胴と第２の胴とのそれぞれ
    が、胴の回転軸線に沿って変化する直径を有しており、
    第１の胴又は第２の胴の一方の変化する直径が、第１の
    胴又は第２の胴の他方の変化する直径と協働するように
    なっている、請求項１９記載の印刷機。
  22. 【請求項２２】 前記外側カバーが、ポリマ内部材料よ
    りも大きな引張強さを有する材料から成っている、請求
    項１９記載のローラ。
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