JP2006312497A - 折機のローラー間隙自動調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高速運転時における折下ドラッグローラーによる折出しに生じる不具合を解消するべくローラー間隙を適切に自動調整する折機のローラー間隙自動調整装置の提供
【解決手段】 輪転機の折機のローラー間隙自動調整装置においては、ローラー支持部材10に回転可能に支持された一対の折下ドラッグローラー２，３のローラー間隙を調整する間隙調整手段４は間隙調整駆動手段５で駆動され、制御手段７は、２つ折りされる断裁印刷紙１の厚さ等に係る紙データが入力される入力手段８からの紙データに係る信号と輪転機の運転速度を検出する速度検出手段９からの回転速度に係る信号とが入力され、それらに基いて輪転機の運転状態における一対の折下ドラッグローラーの適正なローラー間隙を求め、現在のローラー間隙の大きさを検出するローラー間隙検出手段６から信号入力されるローラー間隙の大きさが適正ローラー間隙になるように間隙調整駆動手段５を制御する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、輪転機の折機のローラー間隙自動調整装置に関するものである。

一般的な折機９０は、図３に例示されているように、上流側から順次並ぶフォーマー９２、平行に対向して対となって互に反対方向に回転駆動される折胴９３と鋸胴９４、及び同じく平行に対となって互に反対方向に回転駆動される折下ドラッグローラー２、３から構成され、折機９０の下流には羽根車装置ＤＦ及び搬送装置ＣＶが順次配備されている。

折胴９３の外周面には、図４に示すように、その回転方向において針９５、９５’の近傍下流側の鋸受９６、９６’と折ブレード９７、９７’とが略９０度の間隔で交互に設けられており、鋸胴９４には、鋸９８が設けられ、折胴９３と鋸胴９４とは、鋸受９６、９６’と鋸９８とが対向して接するような速度関係・位相関係で互に対向して反対方向に回転するようになっている。
又、折下ドラッグローラー２、３には、ローラー間の間隙を調整する手段が設けられている。

印刷装置で印刷されて走行する印刷紙１は、フォーマー９２上で徐々に紙幅の中央において走行方向に沿って縦折りされた後、折胴９３と鋸胴９４との間に送り込まれる。
印刷紙１の一端が折胴９３と鋸胴９４の対向位置から折胴９３の外周面に略１８０度巻き込まれた図４のＡ位置にきた時に、印刷紙１は、印刷紙１の一端から針９５（９５’）が抜け、ほぼ同時に他端が鋸９８と鋸受９６（９６’）により、次の針９５’（９５）の前方を幅方向に切断され、印刷紙１は断裁印刷紙１’となってフリーの状態になり、更に折ブレード９７（９７’）により、折胴９３の下方に配置され断裁印刷紙１’を引込む方向に互いに逆方向に回転する一対の折下ドラッグローラー２、３間に断裁印刷紙１’の略中央部が差し込まれる。
折下ドラッグローラー２、３間の間隙は、適宜調節される。

そして、断裁印刷紙１’は、折下ドラッグローラー２、３の回転力により折下ドラッグローラー２、３間に引込まれ、断裁印刷紙１’の幅方向に折り畳まれて折帳１”（図３参照）となって、下方に送り出され、更に、下流の羽根車装置ＤＦ、搬送装置ＣＶに送り出される。
なお、図中の括弧内符号は後続の印刷紙１及び断裁印刷紙１’に作用する針、鋸受、折ブレードを示す。

従来技術のローラー間隙自動調整装置としては、例えば特開平７−２３７８１２号公報に示されたものがある。
前記公報に示されたものは、一対のローラー間を通過する印刷紙の紙厚に応じて前記ローラー間を適正な間隙となるよう、予め定めた関係に基づいて前記一対のローラー間の間隙を調整すべく自動制御する装置であり、別にローラー間隙を手動で調整することもできる装置である。

その装置は、一対のローラー間の間隙を調整する調整機構、調整機構を駆動する駆動機構、制御手段、紙厚計測手段及び紙厚選択指定手段で構成されている。紙厚に対するローラー間の適正な間隙は、予め制御手段に記憶された記録又は外部から制御手段に入力された記録に基くものである。
具体的には、紙厚選択指定手段又は紙厚計測手段により紙厚値信号が制御手段に入力され、制御手段内で入力された紙厚値信号に基いて適正ローラー間隙が定められ、記憶される。

制御手段が、駆動機構のモーターを回転させ、モーターがねじ軸、当接部材、ローラーを支持するアームを介してこのアームに作用する圧縮ばねのばね力に抗して又は圧縮ばねのばね力に従ってローラーを移動させ、ローラーの間隙を自動調整し、適正ローラー間隙を得るように作動する。圧縮ばねのばね力はローラー間を狭める方向に働いている。又、ローラーの間隙は、駆動機構の回転部に連係して設けられたポテンショメーターによってその回転角度を検出することにより検知している。
特開平２−０６６０６８号公報 特開平３−０１３４５５号公報 特開平３−０７９５５７号公報 特開平５−２０１６１０号公報 特開平７−２３７８１２号公報 特開２００３−３００６６８号公報 実開平２−７２２７０号公報 実公平７−３４０５９号公報

最近の輪転機、例えば新聞輪転機は、印刷紙の紙厚及び紙質に関しては、４頁の薄頁から４８頁を超える厚頁までの多種類の頁建てがあり、又、新聞用紙には薄手の紙から厚手の紙まで多種類のものが有り、又、新聞の他に紙質が違うチラシなどの印刷物も同じ輪転機で刷るようになり、又、印刷速度に関しては、１秒間に折機で折られる新聞の部数が５０部を超えるような高速となり、この輪転機における折機においては、前記公報に示されるローラー間隙自動調整装置のように、紙厚への対応のみでは、新聞、チラシなどの印刷物を良好な状態で折り出すことが困難である。
即ち、前記公報に示されローラー間隙自動調整装置では、折下ドラッグローラー部で次の問題が生じた。

その問題を図４において説明すると、印刷紙１は、折胴９３の針９５又は９５’で一端を引張られ、図４のＡ位置で針９５又は９５’が抜け、ほぼ同時に他端が鋸９８と鋸受９６又は９６’により、次の針９５’又は９５の前方を幅方向に切断され、印刷紙１は断裁印刷紙１’となってフリーの状態になり、更に折ブレード９７又は９７’により、折胴９３の下方に配置され断裁印刷紙１’を引込む方向に互いに逆方向に回転する一対の折下ドラッグローラー２、３間に断裁印刷紙１’の略中央部が差し込まれ、折下ドラッグローラー２、３の回転力により折下ドラッグローラー２、３間に引込まれる。

高速時には、フリーの状態になった断裁印刷紙１’は、高速による折胴９３の回転方向への慣性力の強さで回転方向に引張られ、そのため折下ドラッグローラー２、３間への引き込みに対する抗力が増大し、それ故に、折下ドラッグローラー２、３表面と断裁印刷紙１’との滑り量が大きくなり、折下ドラッグローラー２、３間に断裁印刷紙１’が引き込まれ難くなる。

このことから、折胴９３と折下ドラッグローラー２、３間で紙が停滞した状態となり、紙の弛みや紙のバタツキが生じ、折下ドラッグローラー２、３間を通過後の折帳１”の端が一部折れる現象や部分的に走行方向に折れ重なる現象等の不具合が発生し、良好な折精度が維持できないという状況が生じた。

この問題を解消するために、従来は、作業者が、発生した前記の現象を見ながらハンドル又は手動操作ボタンでローラー間隙を手動で調整しなければならず、その調整には一定以上の熟練を要すると共に、作業者にとっては極めて煩雑な作業であり、運転中に行うので調整作業中に多くの損紙が発生する。又、作業者の熟練度の差により損紙量の違いが出る。

そこで、従来の問題解消策では解消しない問題を解決することをこの発明の課題として、発明者は様々な試験を行った結果、折下ドラッグローラー２、３間を紙厚に加えて少なくとも輪転機の運転速度に対応した間隙に調整することで前記の不具合の発生を抑えて、良好な折精度を維持し得ることを見出した。
そして、この発明は、前記従来の技術では解消しない問題を一挙に解決したローラー間隙自動調整装置装置を提供するものである。

輪転機の折機に設けられ、互いの間を折胴の折ブレードによって突き出された断裁印刷紙が２つ折り状態で通過する一対の折下ドラッグローラーの間隙を調整するこの発明の折機のローラー間隙自動調整装置は、一対の折下ドラッグローラーと、これらの折下ドラッグローラーを回転可能に支持するアームを有するローラー支持部材と、折下ドラッグローラー間のローラー間隙を調整する間隙調整手段と、間隙調整手段を駆動する間隙調整駆動手段と、間隙調整駆動手段を制御する制御手段と、間隙調整駆動手段の作動量を折下ドラッグローラー間の間隙の大きさとして検出し、そのローラー間隙の大きさに係る信号を制御手段に対し出力するローラー間隙検出手段と、輪転機の運転速度を検出し、その速度信号を制御手段に出力する速度検出手段と、２つ折りされる断裁印刷紙の紙厚と紙の物性に係る紙データが入力され、輪転機の運転毎にその紙データに係る信号を制御手段に対し出力し、紙の条件を制御手段に指定する入力手段とを備えている。

制御手段は、入力手段から入力される紙データと速度検出手段から入力される輪転機の運転速度とに基いて当該輪転機の運転状態における一対の折下ドラッグローラーの適正なローラー間隙を求め、ローラー間隙検出手段から入力される当該時点のローラー間隙が前記適正なローラー間隙と一致するように、間隙調整駆動手段を動作させるようになっている。

この発明によれば、断裁印刷紙が２つ折り状態で通過する一対のローラー間隙が、紙厚及び少なくとも輪転機の運転速度に対応して自動調整され、適正なローラー間隙が得られる。
そのため、作業者の熟練に基く運転中の煩雑な手動調整操作なしで、常に適正なローラー間隙が得られ、断裁印刷紙に対する一対の折下ドラッグローラー間の最適な引き込みが可能となり、良好な折精度を維持でき、損紙の低減が図れる。
又、作業者の作業負担の軽減が図られると共に、延いてはノンスキル化や省人化が可能となる。

この発明の実施の形態におけるローラー間隙自動調整装置を図面に従って説明する。
輪転機において、それぞれ図示しない少なくとも１つの給紙装置及び印刷装置が配備され、その下流には、既述の図３に示すような一般的な折機９０が配備されている。
そして、折機９０において、折胴９３の下方に平行に対向して配置されている一対の折下ドラッグローラー２、３は、ローラー支持部材１０で支持されている。

即ち、折下ドラッグローラー２の軸の両端部は、それぞれ折下ドラッグローラー２の軸方向に対向するアーム２０、２０の先端部の軸受２１、２１に回転可能に支持され、折下ドラッグローラー３の軸の両端部は、それぞれ折下ドラッグローラー３の軸方向に対向するアーム３０、３０の先端部の軸受３１、３１に回転可能に支持され、両軸は、図示しない駆動手段で、断裁印刷紙１’を引込む方向に互に反対方向に回転駆動されるようになっている。

アーム２０、２０の中間部は、折下ドラッグローラー３の軸と平行に折りフレーム９１、９１から対向して突出した支持軸２２、２２に回転可能に支持され、アーム３０、３０の中間部は、折下ドラッグローラー３の軸と平行に折りフレーム９１、９１から対向して突出した支持軸３２、３２に回転可能に支持されている。
そして、支持軸２２、２２と支持軸３２、３２とは、適宜の間隔をあけて並行であり、折下ドラッグローラー２と折下ドラッグローラー３とが支持軸２２、２２、３２、３２を中心としたアーム２０、２０、３０、３０の角度変位により接触常態と適宜の間隙をあけた状態との間で変位するように構成されている。
なお、折下ドラッグローラー２、３、の両端部には、アーム２０とアーム３０との対がそれぞれ１組づつ設けられ、それに対する間隙調整手段４、間隙調整駆動手段５は同じ構成なので、以下の説明は１組分とする。

折下ドラッグローラー２、３間の間隙を調整する間隙調整手段４は、次のように構成されている。
アーム２０、３０の各基端部には支持軸２２，３２と直角方向の孔が貫通しており、その一対の孔には一本のねじ軸４１が挿入されている。ねじ軸４１は、折下ドラッグローラー２、３の軸と直角方向に配置され、その両端部は、折りフレーム９１にブラケットを介して軸受４７，４７’で回転可能に支持されている。

ねじ軸４１には、ピッチが同一でねじれ方向が右と左の異なる方向の雄ねじ部４２、４３が中間部を挟んで形成されており、中間部は略アーム対２０、３０間に位置し、雄ねじ部４２、４３は、略アーム対２０、３０の外側に位置し、中間部にはアーム２０、３０の基端部に挟まれるように圧縮ばね４６が捲回され、そのばね力によりアーム対２０、３０は、先端部が互いに接近し、基端部が互いに離隔するようになっている。そして、雄ねじ部４２、４３それぞれには、アーム２０、３０の基端部に係合して回転が抑止されたナット状のストッパー部材４４、４５がねじ込まれ、ねじ軸４１の回転によりストッパー部材４４、４５は、逆ねじ関係の雄ねじ部４２、４３により軸方向に同量、互いに逆方向に移動するようになっている。

ストッパー部材４４、４５は、ばね力により離隔しようとするアーム対２０、３０の基端部に当接して、基端部の相互離隔、即ち折下ドラッグローラー２、３の相互接近を抑止するようになっている。

ねじ軸４１には、間隙調整駆動手段５が接続されている。
即ち、ねじ軸４１は、一方の端部が軸受（図示の例では軸受４７）から外側に突出し、突出部には歯車５２''が、軸端にはハンドル５１がそれぞれ取り付けられている。更に、歯車５２''はモーター５３のモーター軸に取り付けられている駆動歯車５２と噛み合っている。
モーター５３は、後述の制御手段７から入力されるモーター回転信号Ｔ３により所定回転角度回転駆動する。

尚、ねじ軸４１の一端には、ねじ軸４１を回転させるハンドル５１が設けられていて、何らかの不具合により自動調整ができなくなった時に、ハンドル５１を操作してローラー間隙の手動調整も可能である。
折下ドラッグローラー２、３のローラー間隙を自動的に調整するべく間隙調整駆動手段５、即ちモーター５３を制御する制御手段７が設けられている。

制御手段７は、モーター５３にモーター回転信号Ｔ３を入力するようにモーター５３に接続されていると共に、ローラー間隙検出手段６から現在の折下ドラッグローラー２、３間の間隙の大きさに係る信号として検出回転角度信号Ｔ４が入力されるようにローラー間隙検出手段６におけるポテンショメーター６１に接続されている。即ち、ポテンショメーター６１の入力軸に取り付けられている歯車５２'が、モーター軸の駆動歯車５２と噛み合っており、ポテンショメーター６１は、モーター５３の回転角度を歯車５２'を介して検出するのである。
ポテンショメーター６１に替えて原点付ロータリーエンコーダー（図示せず）を使用しても良い。

又、制御手段７には、図示しない主駆動部に連結して設けられた例えばパルス出力器であり、輸転機の運転速度を検出し速度信号Ｔ２を制御手段７に出力する速度検出手段９に接続されていると共に、各種印刷紙データが入力され、それを制御手段７に出力する入力手段８が接続されている。

入力手段８に入力される各種印刷紙データは、紙厚に関係する印刷紙１の１枚の厚さ及び頁建て、あるいは、前記に加えて紙の物性に関係する紙の種類であり、紙の種類の入力で印刷紙１の厚さを認定可能な場合は、紙の種類の入力で印刷紙１の厚さに替えられても差し支えない。そして、入力手段８は、紙厚を認定可能なデータ又は紙厚と紙の物性を認定可能な１個乃至複数のデータである紙信号Ｔ１で紙の条件を制御手段７に指定するのである。

制御手段７には、作業者の経験とこれまでの輪転機の運転データや試験データに基づいて、紙厚、運転速度の複合条件の幾つか、若しくは、紙厚、紙の物性及び運転速度の複合条件の幾つかのそれぞれに対応させて予め定めた、折下ドラッグローラー２、３間の適正なローラー間隙の大きさに係るデータが格納されている。
そして、輪転機運転開始に先立って前記入力手段８を介して紙信号Ｔ１が入力される。紙信号Ｔ１が入力されない時は、直前の運転時の紙信号Ｔ１が引き続き有効である。

運転開始に伴い、前記速度検出手段９から速度信号Ｔ２が入力され、前記紙信号Ｔ１と現在入力されている速度信号Ｔ２の複合条件が決定される。この決定された複合条件に対応する折下ドラッグローラー２、３間の適正なローラー間隙の大きさに係るデータを選択抽出する。

この抽出されたデータと、ローラー間隙検出手段６が出力する検出回転角度信号Ｔ４、即ち現在の折下ドラッグローラー２、３間の間隙の大きさに係る信号が示す折下ドラッグローラー２、３間の間隙の大きさとを比較し、両者間に相違がある場合に、両者の相違を解消するように間隙調整駆動手段５のモーター５３を回転させるべく、モーター回転信号Ｔ３を出力する。

又、制御手段７は、前記の様に複合条件毎に折下ドラッグローラー２、３間の適正なローラー間隙の大きさに係るデータを予め定めて格納されているのではなく、前記折下ドラッグローラー２、３間の適正なローラー間隙の大きさに係るデータを紙厚、運転速度の複合条件のデータに係る関数、若しくは、紙厚、紙の物性及び運転速度の複合条件のデータに係る関数として演算可能に設けられても良く、折下ドラッグローラー２、３間の適正なローラー間隙の大きさのデータを得た後の処理は、前記折下ドラッグローラー２、３間の正なローラー間隙の大きさに係るデータを予め定めて格納したデータから選択抽出した後の処理と同様に行われる。

この発明の実施の形態では、昇速時は折下ドラッグローラー２、３間のローラー間隙を狭め、減速時は折下ドラッグローラー２、３間のローラー間隙を広げるように調整する。

以下、輪転機の折機におけるこの発明に係るローラー間隙自動調整装置の自動調整の作用を図１及び図２を参照して説明する。
運転開始に先立って、印刷に使用する紙にあわせて紙厚に関係する印刷紙１の１枚の厚さ、頁建て及び紙の物性に関係する紙の種類が入力手段８に入力され、この入力手段８を介して紙の条件である紙信号Ｔ１が制御手段７に入力される。紙信号Ｔ１が入力されない時は、直前の運転時の紙信号Ｔ１が引き続き有効である。

運転開始に伴い、制御手段７では、速度検出手段９から速度信号Ｔ２が入力され、紙信号Ｔ１と現在入力されている速度信号Ｔ２の複合条件が決定される。この決定された複合条件に対応する折下ドラッグローラー２、３間の適正なローラー間隙の大きさに係るデータが選択抽出される。

そして、ローラー間隙検出手段６から入力された検出回転角度信号Ｔ４、つまり現在の折下ドラッグローラー２、３間の間隙の大きさに係る信号が示す折下ドラッグローラー２、３間の間隙の大きさを抽出された適正なローラー間隙の大きさに係るデータと比較し、両者間に相違がある時には、両者の相違を解消するように折下ドラッグローラー２、３の両軸端側に設けられた２つの間隙調整駆動手段５、５のモーター５３、５３を回転させるべく、モーター回転信号Ｔ３を出力する。

モーター回転信号Ｔ３により、各間隙調整駆動手段５では、モーター５３が回転し、駆動歯車５２、歯車５２”を介してそれぞれ連係された間隙調整手段４のねじ軸４１が回転する。ねじ軸４１には順に、ストッパー部材４４、アーム２０、圧縮ばね４６、アーム３０、ストッパー部材４５が組込まれていて、圧縮ばね４６のばね力により常にストッパー部材４４がアーム２０と、又、ストッパー部材４５がアーム３０と接しており、前記ねじ軸４１の回転により、ねじ軸４１に設けられた右と左の異なるねじ方向を有する雄ねじ部４２、４３に組込まれているストッパー部材４４、４５が互に近づくか又は離れる方向に移動する。

２つの間隙調整手段４、４におけるストッパー部材４４、４５、４４．４５の移動により、ローラー支持部材１０のアーム２０、２０及びアーム３０、３０が、それぞれ支持軸２２、２２、３２、３２を中心として角変位し、アーム２０、２０の他端部に設けられている折下ドラッグローラー２及びアーム３０、３０の他端部に設けられている折下ドラッグローラー３が、前記ストッパー部材４４、４５、４４、４５と逆方向に移動し、折下ドラッグローラ−２、３間のローラー間隙が自動調整される。
尚、折下ドラッグローラー２、３は、昇速時にはローラー間隙を狭め、減速時はローラー間隙を広げるように、モーター回転信号Ｔ３によりそれぞれ移動する。

又、通常通過する断裁印刷紙１’の紙厚より狭く設定されている折下ドラッグローラー２、３間は、断裁印刷紙１’の通過により広げられ、通過後、圧縮ばね４６のばね力により元のローラー間隙に戻る。

上記のように適切にローラー間隙が調整された一対の折下ドラッグローラー２、３が断裁印刷紙１’を引込む方向に互いに逆方向に回転され、既述のように、折胴９３の下方に配置され断裁印刷紙１’を引込む方向に互いに逆方向に回転する一対の折下ドラッグローラー２、３間に断裁印刷紙１’の略中央部が折ブレード９７（９７’）により差し込まれ、その折下ドラッグローラー２、３間に断裁印刷紙１’の略中央部が差し込まれ、折下ドラッグローラー２、３の回転力により折下ドラッグローラー２、３間に引込まれ、更に折帳１”として下方に送り出される。

この発明の実施の形態におけるローラー間隙自動調整装置を示す概略図である。 図１のＡ‐Ａ矢視部分断面概略図である。 輪転印刷機に装備される一般的な折機の構成を示す概略図である。 一般的な折機の胴周辺の構成を示す概略図である。

符号の説明

１ 印刷紙（折機の胴間で切断前の印刷紙）
１’ 断裁印刷紙（折機の胴間で切断後の印刷紙）
１” 折帳（折り畳まれた印刷紙） ２、３ 折下ドラッグローラー
１０ ローラー支持部材 ２０、３０ アーム
２１、３１ 軸受
２２、３２ 支持軸
４ 間隙調整手段
４１ ねじ軸
４２、４３ 雄ねじ部
４４、４５ ストッパー部材
４６ 圧縮ばね
４７、４７’ 軸受
５ 間隙調整駆動手段
５１ ハンドル
５２ 駆動歯車
５２’、５２” 歯車
５３ モーター
６ ローラー間隙検出手段
６１ ポテンショメーター
７ 制御手段
８ 入力手段
９ 速度検出手段
９０ 折機
９１ 折フレーム
９２ フオーマー
９３ 折胴
９４ 鋸胴
９５、９５’ 針
９６、９６’ 鋸受け
９７、９７’ 折ブレード
９８ 鋸
ＤＦ 羽根車装置
ＣＶ 搬送装置
Ｔ１ 紙信号
Ｔ２ 速度信号
Ｔ３ モーター回転信号
Ｔ４ 検出回転角度信号

Claims (1)

1. 輪転機の折機に設けられ、互いの間を折胴の折ブレードによって突き出された断裁印刷紙が２つ折り状態で通過する一対の折下ドラッグローラーの間隙を調整する折機のローラー間隙自動調整装置において、
   一対の前記折下ドラッグローラーと、これらのローラーを回転可能に支持するローラー支持部材と、折下ドラッグローラー間のローラー間隙を調整する間隙調整手段と、該間隙調整手段を駆動する間隙調整駆動手段と、該間隙調整駆動手段を制御する制御手段と、当該時点のローラー間隙の大きさを検出し、そのローラー間隙の大きさに係る信号を制御手段に対し出力するローラー間隙検出手段と、前記２つ折りされる断裁印刷紙の少なくとも厚さを含む印刷紙に係る紙データが入力され、その紙データに係る信号を制御手段に対し出力する入力手段と、輪転機の運転速度を検出し、その回転速度に係る信号を制御手段に対し出力する速度検出手段とを備え、
   前記制御手段が、前記入力手段から入力される紙データと前記速度検出手段から入力される輪転機の運転速度とに基いて当該輪転機の運転状態における前記一対の折下ドラッグローラー間の適正なローラー間隙を求め、ローラー間隙検出手段から入力される当該時点のローラー間隙が前記適正なローラー間隙となるように、前記間隙調整駆動手段を動作させる折機のローラー間隙自動調整装置。
   

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