JP2002522278A - 印刷された用紙の散粉方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、印刷された用紙に粉末を散粉するための方法と装置に関する。本発明の場合、粉末と空気の混合物のための空気流を発生するための空気圧発生器（６）の出力が、機械速度または用紙の搬送速度に合わせて調節可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、粉末が貯蔵装置から取り出され、混合装置で空気と混合され、粉末
が空気流を介して排出され、かつ用紙の幅に合わせることができるノズルユニッ
トを経て用紙に吹き付けられ、この場合ノズルユニットの出口の数、出口横断面
積が変更可能であり、空気流が空気圧力発生器を介して発生する、印刷された用
紙に粉末を散布するための方法と、粉末の供給装置と、粉末を空気と混合させる
混合装置と、空気流を発生するための空気圧力発生器と、粉末を含む空気流を噴
出させ用紙に吹き付けるノズルユニットとを備え、ノズルユニットが複数の出口
または出口横断面積を有し、この出口または出口横断面積を介して場合によって
はノズルを用紙の幅に合わせることができる、装置に関する。

【０００２】 例えば印刷機械で印刷された用紙を排紙装置によって積み重ねることが知られ
ている。積み重ねる前に用紙に粉末が散布されるので、積み重ねの際にまだ乾い
ていない印刷インクによって用紙が汚れることがない。用紙に散粉するために、
散粉装置が使用される。この散粉装置では、粉末が空気流に混合され、粉末を含
む空気流が用紙の表面に吹き付けられる。そのために、ノズルユニットが使用さ
れる。このノズルユニットは例えば、用紙の全幅にわたって搬送方向に対して横
方向に延びるノズル支持梁に固定されている。不要な粉末損失と、排紙装置と印
刷機械の汚れをできるだけ少なくするために、ノズルユニットの作用範囲が用紙
の幅に合わせられる。これは、個々のノズルを停止または作動させるかあるいは
出口横断面積を用紙の幅に合わせることによって行われる。例えばノズルを停止
し、出口を閉鎖すると、空気流を発生するファンと出口との間の圧力勾配が変化
する。ファンによって発生した圧縮空気は、より少ない数のノズルを通ってある
いはより狭い出口横断面積を通って流出する。それによって、流速と圧力勾配が
変化するので、流出する空気は一層速い速度で流出する。より少ない数の出口ノ
ズルが開放する際、小さな圧力勾配に基づいて、より少ない粉末が渦室として形
成された混合装置内で渦を発生するので、空気は少ない粉末を含み、より少なく
い粉末が排出される。従って、狭い用紙の場合に排出される粉末容積比率は、幅
の広い用紙の場合よりも小さい。更に、必要な粉末の量は、印刷された用紙の搬
送速度に大きく左右される。

【０００３】 そこで、本発明の根底をなす課題は、空気流を混合した粉末容積の比率、ひい
ては排出される粉末容積を、そのときの用紙の要求に良好に適合させることがで
きる、方法およびまたは装置を提供することである。

【０００４】 この課題は、冒頭に述べた種類の装置において、本発明に従い、運転中、空気
圧力発生器の出力が特に無段階に変更可能であることによって解決される。

【０００５】 実施形では、空気圧力発生器の出力が、機械速度または用紙の搬送速度に合わ
せられる。

【０００６】 本発明による方法によって、排出される粉末量を用紙の要求に正確に合わせる
ことができるという重要な利点が生じる。ゆっくりした走行および普通の走行の
ための妥協が不要である。スタート時または速度低下の際に、粉末量が自動的に
低減される。それによって、印刷機械が汚れなくなる。

【０００７】 他の実施形では、空気圧力発生器の出力が場合によっては他の周囲条件に付加
的に合わせられる。これは例えば、印刷される材料、印刷される面積の大きさ、
印刷書式、粉末の種類、紙の種類、空気湿度および温度である。そのために、検
出データ、特に制御電流を空気圧力発生器の制御装置に供給する適切なセンサが
設けられている。

【０００８】 他の実施形の場合には、空気圧力発生器の出力が、開放した出口の数または出
口横断面積に合わせられる。これにより、例えば１２個のノズルで散粉される幅
の用紙の場合には、そのために必要な空気量が供給され、例えば６個のノズルで
散粉される狭い用紙の場合には（例えば半分の書式の場合には）、少ない量の空
気が供給されるので、各々のノズルの吹き出し空気量は同じである。従って、各
々のノズルから排出される粉末の量は同じである。出口の数または出口横断面積
を低らす場合、空気発生器の出力が低下させられる。その際、空気圧力発生器の
出力は線形に調節可能である。

【０００９】 他の実施形では、粉末が定量計量装置、例えばロールフィーダ形計量装置また
はロータリフィーダ形計量装置を経て、貯蔵容器から取り出される。定量計量装
置を介して正確な量の粉末が取り出される。この粉末はその都度の用紙に散粉す
るために必要である。狭い用紙の場合に１個または複数のノズルが停止されると
、定量計量装置はそれに相応して少ない量に調節される。

【００１０】 他の実施形では、空気流の圧力が0.1 〜0.5 バール、特に0.3 バールに調節さ
れる。圧力が低いと、空気圧力発生器から供給される空気量は比較的に多くなる
。その際、空気流の圧力は開放された出口ノズルの数に依存して一定に保たれる
。

【００１１】 好ましい実施形では、空気圧力発生器として側路式コンプレッサが使用される
。このコンプレッサは保守整備不要であり、粉塵の影響を受けにくい。慣用の散
粉装置の場合には、ロータリバルブ式コンプレッサが使用される。しかし、この
ロータリバルブ式コンプレッサは定期的にかつ比較的に頻繁に保守整備する必要
がある。更に、羽根を比較的に頻繁に交換しなければならない。他の問題は、こ
のようなロータリバルブ式コンプレッサを無潤滑運転しなければならないことに
ある。なぜなら、空気が油を含まないようにしなければならないからであり、そ
のため摩耗しやすい。このようなロータリバルブ式コンプレッサは更に、約１バ
ールの比較的に高い圧力を発生し、発生する量が少ない。

【００１２】 ロータリバルブ式コンプレッサは非常に狭い回転数範囲内でのみ運転可能であ
る。この回転数範囲は周波数５０〜６０Ｈｚで２８６０〜３４３０回転／分に相
当する。回転数低いと、羽根の押圧力が低すぎて、シールが不充分になる。回転
数が高いと、押圧力が遠心力に基づいて高すぎて、摩耗が許容されないほど増大
する。

【００１３】 側路式コンプレッサの出力は好ましくは周波数変換器によって制御または調節
される。これにより、コンプレッサの回転数、ひいてはその出力を、比較的に簡
単に要求に適合させることができる。周波数は例えば１〜１００Ｈｚに調節可能
であり、これは０〜６０００回転／分の回転数範囲を生じる。

【００１４】 他の実施形では、混合装置としてインゼクタが使用される。このインゼクタの
場合には、空気流が空気包被噴流として形成され、この空気包被噴流内に粉末が
が吸い込まれる。これは、吸込み管を垂直に配置することができ、粉末を空気包
被噴流に供給するために、粉末を計量装置から重力だけで下方に落下させるだけ
でよいという利点がある。粉末の搬送方向を変更する必要がなく、従って搬送媒
体が不要である。なぜなら、上述のように、粉末を空気流に搬入するために重力
で充分であるからである。

【００１５】 冒頭に述べた課題は本発明に従い、請求項１２記載の特徴を有する装置によっ
て解決される。コンプレッサはセンサを介して制御可能である。このセンサは用
紙ウェッブの速度または用紙ウェッブの速度に比例する他の成分、例えば駆動モ
ータの回転数等を検出する。これにより、粉末排出量を正確に制御することがで
きる。

【００１６】 他の実施形は従属請求項記載の特徴から明らかである。センサは例えば開放し
た出口の数または出口横断面積を検出し、それに相応してコンプレッサの駆動を
制御する。空気流の流量または圧力を検出するセンサも知られている。粉末と空
気の混合物の流れが同じ圧力を持続するように、圧力センサを介してコンプレッ
サを調節することができる。しかし、空気流内に含まれる粉末の量を検出するセ
ンサを設けることもできる。上述のセンサは代替的または同時に設けることがで
きる。更に、印刷される材料、印刷面積の大きさ、書式、粉末の種類、紙の種類
、空気湿度および温度を検出するセンサを設けることができ、このセンサデータ
に依存して空気圧力発生器の出力が変更される。これにより、常に最適な量の粉
末が用紙に噴霧される。

【００１７】 本発明による装置はインゼクタを備えている。このインゼクタの場合、空気流
が吸込み管路の周りを案内される駆動空気としてして使用される。この吸込み管
路内に周囲空気が吸い込まれ、この周囲空気によって粉末が吸い込まれる。この
吸込み管路は定量計量装置に直接接続可能であるので、供給された粉末は吸い込
まれた周囲空気によって一緒に運ばれる。

【００１８】 本発明に従い、定量計量装置は例えば同日出願の特許出願に記載されているよ
うなロール形計量装置である。

【００１９】 本発明の他の効果、特徴および詳細は、従属請求項と次の記載から明らかであ
る。次の記載では、図を参照して、特に有利な実施の形態を説明する。その際、
図に示した特徴と請求項および次の記載で述べた特徴はそれぞれ単独でも任意の
組み合わせでも本発明にとって重要である。

【００２０】 図には、印刷された用紙に散粉するための装置のうち、全体を１で示した混合
装置が図示してある。この混合装置内では、粉末が（図示していない）貯蔵容器
から（図示していない）定量計量装置を経て矢印２の方向に搬送される。この定
量計量装置は混合装置１のすぐ上に配置されているので、搬送される粉末は定量
計量装置からホッパー３内に直接落下する。このホッパー３は吸込み管路４に開
口し、この吸込み管路は定量計量装置から少し離してホッパー３のすぐ下に設け
られている。

【００２１】 混合装置１には更に、接続短管５が開口している。この接続短管を経て圧縮空
気が混合装置１に供給される。この圧縮空気はコンプレッサとして形成された空
気圧発生器６、特に側路式コンプレッサ７によって発生する。このコンプレッサ
は周波数変換器８を介して制御される。接続短管５は分配室９に開口している。
この分配室内では空気が吸込み管路９の周りに均一に案内される。この分配室９
にはスリーブ状の空気通路１０が接続している。この空気通路は、吸込み管路４
が穴１１内で穴内壁に対して間隔をおいて配置されていることによって形成され
る。それによって、分配室９内にある空気は吸込み管路４と穴１１の間を通って
出口１２に達する。スリーブ状の空気通路１０の横断面が比較的に小さいので、
空気は空気通路１０内で加速されて高速になり、それによって吸込み通路内に負
圧が発生し、空気が吸込み管路４から出口１２の方に一緒に運ばれる。この負圧
に基づいて、ホッパー３内に落下する粉末は出口１２の方に運ばれ、そこで粉末
は側路式コンプレッサ７によって搬送されてきた圧縮空気と混合される。

【００２２】 図から明らかなように、矢印２方向に搬送される粉末はホッパー３に落下する
だけでよく、そこから吸引される。粉末の搬送方向は垂直方向下側に向いており
、搬送は主として重力によって行われる。出口１２には搬送管路１３が接続され
ている。この搬送管路は粉末と空気の混合物を分配管１４に搬送する。この分配
管１４は粉末と空気の混合物を複数の単管１５に分配する。混合物はこの単管を
経て個々の流出ノズルに案内される。単管１５は弁１６によって閉鎖可能である
。この場合、弁１６は例えば電磁石１７を介して操作可能である。

【００２３】 例えば弁１６を介して単管１５を閉鎖することにより、１個または複数の散粉
ノズルが作動を停止する。それによって、散粉装置は小さな幅の用紙に適合する
。そして、搬送されてきた粉末量が、定量計量装置の少量への切換えによって低
減され、更に圧縮空気流が同様に、側路式コンプレッサ７の回転数を低下させる
周波数変換器を介して低減される。それによって、吸込み管路４の吸込み出力が
低下するがしかし、未だ開放している散粉ノズルを経て、定量計量装置を介して
計量された必要な粉末量が正確に噴出される。更に、ファン６を適合させること
によって、粉末を含む流出空気の、散粉ノズルあたりの量は、作用しているノズ
ルの数に関係なく維持することが可能である。

【００２４】 いかなる場合でも、散粉ノズルあたり、同じ粉末量が噴出される。

【００２５】 この散粉ノズルの１個または複数が作動を停止し、それによって環状分配器１
４内の抵抗が高まると、側路式コンプレッサ７の出力が低下するので、環状分配
器内の上昇した動圧に基づいて、空気が混合装置１の出口１２を経て吸込み管路
４から噴出せず、従って粉末が外部に噴出しない。コンプレッサ出力を適合させ
ることにより、吸込み管路４内に負圧を持続的に発生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による散粉装置の好ましい実施の形態を示す。

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉末が貯蔵装置から取り出され、混合装置（１）で空気と混
   合され、粉末が空気流を介して排出され、かつ用紙の幅に合わせることができる
   ノズルユニットを経て用紙に吹き付けられ、この場合ノズルユニットの出口の数
   、出口横断面積またはノズルユニットの位置が変更可能であり、空気流が空気圧
   力発生器（６）を介して発生する、印刷された用紙に粉末を散布するための方法
   において、運転中、空気圧力発生器（６）の出力が特に無段階に変更されること
   を特徴とする方法。
2. 【請求項２】 空気圧力発生器（６）の出力が、開放したまたは作用する出
   口の数または出口横断面積あるいは機械速度または用紙の搬送速度に合わせられ
   ることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 出口の数または出口横断面積を低らす際、空気発生器（６）
   の出力が低下させられることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
4. 【請求項４】 空気圧力発生器（６）の出力が線形に調節されることを特徴
   とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
5. 【請求項５】 空気流の圧力が0.1 〜0.5 バール、特に0.3 バールに調節さ
   れることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
6. 【請求項６】 空気流の圧力が一定に保たれることを特徴とする請求項１〜
   ５のいずれか一つに記載の方法。
7. 【請求項７】 空気圧力発生器（６）として側路式コンプレッサ（７）が使
   用されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
8. 【請求項８】 側路式コンプレッサ（７）の出力が周波数変換器（８）によ
   って制御または調整されることを特徴とする請求項７記載の方法。
9. 【請求項９】 混合装置（１）としてインゼクタが使用されることを特徴と
   する請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
10. 【請求項１０】 空気流が空気包被噴流として形成され、この空気包被噴流
    内に粉末が吸い込まれることを特徴とする請求項９記載の方法。
11. 【請求項１１】 粉末が定量計量装置によって空気流に供給されることを特
    徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
12. 【請求項１２】 粉末の供給装置と、粉末を空気と混合させる混合装置（１
    １）と、空気流を発生するための空気圧力発生器（６）と、粉末を含む空気流を
    噴出させ用紙に吹き付けるノズルユニットとを備え、ノズルユニットが複数の出
    口または出口横断面積を有し、この出口または出口横断面積を介してノズルを用
    紙の幅に合わせることができる、特に請求項１〜１１のいずれか一つに記載の方
    法を実施するための、印刷された用紙に散粉するための装置において、運転中、
    空気圧力発生器（６）の出力が特に無段階に変更可能であることを特徴とする装
    置。
13. 【請求項１３】 空気圧力発生器（６）の出力が、ノズルユニットの開放し
    た出口の数または出口横断面積あるいは機械速度または用紙の搬送速度に合わせ
    ることが可能であることを特徴とする請求項１２記載の装置。
14. 【請求項１４】 空気圧力発生器（６）がセンサを介して制御可能であるこ
    とを特徴とする請求項１２または１３記載の装置。
15. 【請求項１５】 センサが用紙の幅、搬送される粉末と空気の混合物の容積
    、混合物の圧力、混合物内の粉末の割合およびまたは開放した出口の数または出
    口横断面積を検出することを特徴とする請求項１４記載の装置。
16. 【請求項１６】 空気圧発生器（６）が側路式コンプレッサ（７）であるこ
    とを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一つに記載の装置。
17. 【請求項１７】 側路式コンプレッサ（７）が周波数変換器（８）を備えて
    いることを特徴とする請求項１６記載の装置。
18. 【請求項１８】 混合装置（１）がインゼクタであることを特徴とする請求
    項１２〜１７のいずれか一つに記載の装置。
19. 【請求項１９】 インゼクタが粉末用の中央の吸込み管路（１２）を備え、
    空気流がこの吸込み管路（１２）を周りを軸方向におよびこの吸込み管路の出口
    の方に流れることを特徴とする請求項１８記載の装置。
20. 【請求項２０】 貯蔵容器の出口に粉末用定量計量装置が設けられているこ
    とを特徴とする請求項１２〜１９のいずれか一つに記載の装置。