JP2007099446A - コンベヤ式ｕｖ乾燥装置及びその排紙方法 - Google Patents

Abstract

【課題】工場のスペースを有効に利用でき、しかも印刷機のチェーンデリバリのようなスムーズな排紙が可能になるコンベヤ式ＵＶ乾燥装置を提供する。
【解決手段】コンベヤ式ＵＶ乾燥装置は、印刷を終えた枚葉紙ＰをＵＶ乾燥用コンベヤ７で移動させながらＵＶ（紫外線光）を照射する。そして、コンベヤ式ＵＶ乾燥装置は、ＵＶ乾燥用コンベヤ７から排出される枚葉紙Ｐを、枚葉紙Ｐの進行方向と直交する方向（直交方向）に移動させる直交コンベヤ１５と、直交コンベヤ１５から排出される枚葉紙Ｐが積み重ねられる排紙台１６と、を備える。オペレータは排紙台１６の直交方向である印刷機の操作側から枚葉紙Ｐを取り出せる。
【選択図】図６

Description

本発明は、印刷を終えた枚葉紙をＵＶ乾燥用コンベヤで移動させながらＵＶ（紫外線光）を照射するコンベヤ式ＵＶ乾燥装置及びその排紙方法に関する。

通常の油性インキで印刷した印刷物は、油性インキが酸素を吸収する酸化重合という形で硬化乾燥する。完全にインキが硬化するまでには例えば２４時間から３６時間程度かかるので、この間は裁断や丁合もできずに、印刷物を放置しておく必要がある。

これに対してＵＶ乾燥装置は、ＵＶインキで印刷した印刷物の表面にＵＶランプからＵＶ（紫外線光）を照射することによって、瞬時にＵＶインキを硬化乾燥させる。それゆえ、ＵＶ乾燥装置から排紙された印刷物を直ちに加工することができるという利点がある。

新品の印刷機を購入すると、ＵＶ乾燥装置が組み込まれている印刷機を導入することができる。しかし、印刷機を取り替えるのにはどうしてもコストがかかってしまう。印刷機を取り替えずに済むように、発明者は図１に示される既存の印刷機に装着することができるコンベヤ式ＵＶ乾燥装置を開発した（非特許文献１参照）。このコンベヤ式ＵＶ乾燥装置は、既存のオフセット印刷機１の排紙部１ａに装着される。そして、印刷を終えた枚葉紙にＵＶランプ２でＵＶ（紫外線光）を照射させながら、ＵＶ乾燥用コンベヤ３で移動させ、インキ硬化後の枚葉紙Ｐを排紙台５に積み重ねる。

コンベヤ式ＵＶ乾燥装置のパンフレット

印刷機にＵＶ乾燥装置を装着した上でさらに排紙のためのスペースを取ると、印刷会社の工場内の空きスペースに収まらなくなることがある。なぜならば、印刷機自体がその構造上、給紙部から排紙部に向かってオペレータからみて左右方向に長く、左右方向に極端に広いスペースを必要とするし、ＵＶ乾燥装置を組み込むとさらに長くなるからである。

しかも、図２に示されるように、ＵＶ乾燥用コンベヤ３から排出される枚葉紙Ｐを排紙台５に積み重ねようとしても、枚葉紙Ｐの姿勢が紙クセ、紙腰等の強さで上手く揃わないことがある。なぜならば、ＵＶ乾燥用コンベヤ３から排出される枚葉紙Ｐ１が排紙台５に搬送されるときに、枚葉紙Ｐ１が理想の軌道ｔから弛んでその先端部が積み重ねられた枚葉紙Ｐ２上を滑り、枚葉紙Ｐ２に微妙に引っ掛かるからである。腰のある厚紙であれば、弛みも発生しなくて排出されるが、腰の弱い薄紙は弛みも発生しやすく、揃えるのが難しい。印刷機のチェーンデリバリであれば、紙の先端をくわえて移動させるので、排紙台の一定位置に枚葉紙を移動させることができるので、スムーズに排紙できる。それゆえ、印刷機のチェーンデリバリのようなスムーズな排紙機構が望まれる。

そこで、本発明は工場のスペースを有効に利用でき、しかも印刷機のチェーンデリバリのようなスムーズな排紙が可能になるコンベヤ式ＵＶ乾燥装置及びその排紙方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、印刷を終えた枚葉紙をＵＶ乾燥用コンベヤで移動させながらＵＶ（紫外線光）を照射するコンベヤ式ＵＶ乾燥装置であって、前記ＵＶ乾燥用コンベヤから排出される枚葉紙を、枚葉紙の進行方向と直交する方向（直交方向）に移動させる直交コンベヤと、前記直交コンベヤから排出される枚葉紙が積み重ねられる排紙台と、を備え、オペレータが前記排紙台の前記直交方向から枚葉紙を取り出せることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコンベヤ式ＵＶ乾燥装置において、前記直交コンベヤは、両端のベルト車の間に環状のベルトをかけたベルトコンベヤであり、前記ベルトには、空気を吸引して枚葉紙を吸着する吸い口が設けられ、前記ベルトの前記吸い口が空気を吸引して枚葉紙を吸着し、その後、前記ベルトを循環させて枚葉紙を移動し、その後、前記ベルトの前記吸い口が空気を吸引することなく、前記枚葉紙を前記排紙台に落下させることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のコンベヤ式ＵＶ乾燥装置において、前記コンベヤ式ＵＶ乾燥装置は、ＵＶ乾燥機能を持たない既存の印刷機の排紙部に装着されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、印刷を終えた枚葉紙をＵＶ乾燥用コンベヤで移動させながらＵＶ（紫外線光）を照射するコンベヤ式ＵＶ乾燥装置用の排紙方法であって、前記ＵＶ乾燥用コンベヤから排出される枚葉紙を、枚葉紙の進行方向と直交する方向（直交方向）に移動させる移動工程と、前記直交方向に移動された枚葉紙を排紙台に積み重ねる積重ね工程と、を備え、前記排紙台の前記直交方向から枚葉紙を取り出せることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、工場内のスペースを確保し易い排紙台の直交方向、すなわち印刷機の操作側に排紙台の排紙口を確保できるので、枚葉紙の進行方向に印刷機の排紙側エリアが少ない工場にもＵＶ乾燥装置を設置できる。そのうえ、印刷物のインキはコンベヤ式ＵＶ乾燥装置により既に乾燥・硬化しているので、直交コンベヤで枚葉紙を搬送しても、枚葉紙がインキで汚れたり、裏付きしたりすることもない。

請求項２に記載の発明によれば、たとえ薄い枚葉紙であっても、直交コンベヤが印刷機のチェーンデリバリのように排紙台の一定位置に枚葉紙を搬送することができる。それゆえ、スムーズな排紙が可能になる。

請求項３に記載の発明によれば、既に印刷機が設置された工場に後からＵＶ乾燥装置を設置する場合に、工場内のスペースを有効に利用することができる。

請求項４に記載の発明によれば、工場内のスペースを確保し易い排紙台の直交方向、すなわち印刷機の操作側に排紙台の排紙口を確保できるので、枚葉紙の進行方向に印刷機の排紙側エリアが少ない工場にもＵＶ乾燥装置を設置できる。そのうえ、印刷物のインキはコンベヤ式ＵＶ乾燥装置により既に乾燥・硬化しているので、直交コンベヤで枚葉紙を搬送しても、枚葉紙がインキで汚れたり、裏付きしたりすることもない。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。図３は本発明の一実施形態のコンベヤ式ＵＶ乾燥装置が装着される印刷機１１の工場内のレイアウトを示す。印刷機１１自体はその構造上、給紙部から排紙部に向かってオペレータからみて左右方向に長い。基本４色から５，６，８色のカラー印刷ができるほど、印刷機１１は長くなる。図３の右側が供給側エリアで、枚葉紙が積まれ、図３の左側が排紙側エリアになる。工場によっては、印刷機１１の排紙側エリアに充分なスペースが取れないことがある。この実施形態のコンベヤ式ＵＶ乾燥装置は、排紙側エリアに充分なスペースが取れない印刷機１１に装着される。

コンベヤ式ＵＶ乾燥装置は、印刷を終えた枚葉紙をＵＶ乾燥用コンベヤ７で移動させながらＵＶ（紫外線光）を照射する。そして、ＵＶ乾燥用コンベヤ７から排出される枚葉紙を、枚葉紙の進行方向８と直交する方向（直交方向９）に移動させ、直交方向９に移動させた枚葉紙を排紙台１０に積み重ねる。工場内のスペースを確保し易い排紙台１０の直交方向、すなわち印刷機１１の操作側（o.ps）に排紙台１０の排紙口を確保できるので、排紙側エリアに充分なスペースを確保することができ、オペレータが排紙された枚葉紙を取り出すときの作業性が向上する。

図４及び図５は枚葉オフセット印刷機の斜視図を示す。枚葉オフセット印刷機は周知のオフセット印刷法で枚葉紙に印刷を行う。印刷胴で印刷を終え、最終圧胴から離された枚葉紙はチェーンデリバリにより排紙部まで搬送される。排紙部には、圧胴から離された枚葉紙をチェーンデリバリにより一端上昇させた後に排紙するハイパイル式（図４参照）と、そのまま略水平方向に搬送するローパイル式（図５参照）とがある。ハイパイル式の印刷機はローパイル式の印刷機に比べて排紙台に多量の枚葉紙を積める。本発明のコンベヤ式ＵＶ乾燥装置は、ハイパイル式の印刷機に装着されてもよいし、ローパイル式の印刷機に装着されてもよい。また本発明のコンベヤ式ＵＶ乾燥装置は、Ａ３ワイド縦・横、菊半裁、菊全判等の様々な原紙サイズの枚葉紙を処理することができる。

図６及び図７はコンベヤ式ＵＶ乾燥装置の詳細図を示す。図６は平面図を、図７は側面図をそれぞれ示す。上述のように、印刷機１１のチェーンデリバリ１１ａの爪装置は、圧胴の爪から枚葉紙を受け継ぎ、排紙部で爪を開いて枚葉紙を落下させる。印刷機１１の排紙部に装着されたＵＶ乾燥用コンベヤ７は、落下する枚葉紙を受け取り、印刷機１１の軸方向、すなわち枚葉紙Ｐの進行方向に枚葉紙Ｐを移動させる。

ＵＶ乾燥用コンベヤ７の上方にはＵＶランプ１２が配置される。ＵＶ乾燥用コンベヤ７が枚葉紙ＰをＵＶランプ１２の下を移動させる最中に、ＵＶランプ１２が枚葉紙Ｐの表面にＵＶ（紫外線光）を照射して、瞬時にＵＶインキを硬化乾燥させる。ＵＶ乾燥用コンベヤ７は、両端のベルト車１３ａ，１３ｂの間に環状ベルト１４を掛け渡したもので、循環するベルト１４の上に枚葉紙Ｐを載せて搬送する。ＵＶ乾燥用コンベヤ７にチェーンデリバリではなく、ベルトコンベヤを用いたのは以下の理由による。チェーンデリバリを用いると、印刷機１１のチェーンデリバリ１１ａの爪装置と枚葉紙Ｐを受け渡すタイミングを取らなければならず、枚葉紙Ｐの受け渡しが困難になる。また、枚葉紙Ｐの受け渡しの際に印刷機１１のチェーンデリバリ１１ａの爪装置に衝撃が生じ、この衝撃がチェーンを伝わって圧胴等に伝わり、印刷面に線が出たりするとかの障害が生じるおそれがあるからである。

ＵＶ乾燥用コンベヤから排出される枚葉紙Ｐは直交コンベヤ１５に受け渡される。直交コンベヤ１５は枚葉紙Ｐを直交方向に移動させ、直交コンベヤ１５から排出される枚葉紙Ｐを排紙台１６に積み重ねる。

この直交コンベヤ１５の構成について詳述する。図６に示されるように、直交コンベヤ１５は枚葉紙Ｐの進行方向に直交する方向に伸びる三機のベルトコンベヤからなる。各ベルトコンベヤは、両端の原動車１９と従動車２０の間に環状ベルト２１をかけたものであり、枚葉紙ＰをＵＶ乾燥用コンベヤ７から吸い上げて排紙台１６まで搬送する。枚葉紙Ｐを正確に送ることができるように、ベルト２１にはタイミングベルトが用いられ、原動車１９及び従動車２０にはタイミングベルトに噛み合うタイミングプーリが用いられる。原動車１９はモータ２３によって回転駆動される。モータ２３と原動車１９との間には、モータ２３からの動力を原動車１９に断続的に伝達するクラッチブレーキ２４が介在される。例えば印刷機１１から８，０００〜９，０００枚／時の枚葉紙Ｐが排出されるとすると、１秒間に２．２〜２．５枚の枚葉紙Ｐを搬送しなければならない。モータ２３の起動・停止では枚葉紙Ｐの処理が間に合わないから、それゆえ、モータ２３を高速回転させたままで、クラッチブレーキ２４がベルトコンベヤを駆動・停止させる。ベルトコンベヤを停止させるとき、慣性の影響をなくすために、クラッチブレーキ２４はモータ２３の動力を断続すると同時に原動車１９にブレーキをかける。

枚葉紙ＰがＵＶ乾燥用コンベヤ７によって所定位置まで搬送されると、枚葉紙Ｐが当て板１７に当接してセンサ１８が働く。所定位置まで搬送された枚葉紙Ｐの下には、複数の吹上げノズルが配置されていて、センサ１８が働くと、吹上げノズルからエアーが吹き出して枚葉紙Ｐが浮き上がる。ここで、センサ１８が働いてから吹上げノズルが作動するまでにはタイムラグがあり、この間ＵＶ乾燥用コンベヤ７上の枚葉紙Ｐは僅かに移動している。このため、このタイムラグを見込して枚葉紙Ｐが当て板１７まで搬送される直前にセンサが作動するようにセンサ位置が調整される。

図８は直交コンベヤ１５による枚葉紙Ｐの搬送方法の概略図を示す。直交コンベヤ１５はＵＶ乾燥用コンベヤ７により搬送された枚葉紙Ｐを吸着し、排紙台まで搬送する。直交コンベヤのベルト２１には、吸い口が設けられる。ベルト２１は、吸引通路が形成されたコンベヤ本体２２に接しながら循環できる。コンベヤ本体２２の吸引通路にはバキュームポンプが接続される。吸い口がコンベヤ本体２２を通過している間は、ベルト２１の吸い口から空気が吸引され、吸い口で枚葉紙Ｐを吸着できる状態になっている。

吹上げノズルによって浮き上がった枚葉紙Ｐは直交コンベヤ１５の吸い口に吸着される。吸い口が枚葉紙Ｐを吸着するとき、直交コンベヤ１５は停止している。枚葉紙Ｐは乾燥しているし、直交コンベヤ１５のベルト２１は停止しているので、印刷面に傷が付くことがない。直交コンベヤ１５が枚葉紙Ｐを吸着するのと同時にベルト２１が循環し、枚葉紙Ｐを排紙台１６まで搬送する。直交コンベヤ１５は、吸着した枚葉紙Ｐを排紙台１６まで搬送したら再度停止し、枚葉紙Ｐを吸着するのを止めて排紙台１６に落下させる。直交コンベヤ１５が枚葉紙Ｐを吸着して移動させるので、印刷機のチェーンデリバリのように排紙台１６の一定位置に枚葉紙Ｐを移動させることができる。

なお、直交コンベヤ１５が枚葉紙Ｐを吸着したとき、次の枚葉紙ＰがＵＶ乾燥用コンベヤ７によって直交コンベヤ１５の下方まで搬送されている。次の枚葉紙Ｐを直交コンベヤ１５の下方に搬送させておくのは、スピードが速い枚葉紙Ｐの処理に対応できるようにするためである。

図６に示されるように、直交コンベヤ１５により搬送された枚葉紙Ｐは排紙台１６に落下する。排紙台１６の前後にはガイド板２７，２８が設けられ、このガイド板２７，２８に沿って落下させることで、枚葉紙Ｐが前後方向に揃えられる。枚葉紙Ｐの左右方向は突き揃え板２９を往復運動させて揃える。枚葉紙Ｐを揃えた後、積み重ねられた枚葉紙Ｐの量をセンサで測定し、枚葉紙Ｐの量に応じて排紙台１６が段々下降する。

排紙台１６が昇降する機構を説明する。図９は枚葉紙Ｐの進行方向からみたコンベヤ式ＵＶ乾燥装置の側面図を示し、図１０は昇降機構の詳細図（図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は側面図）を示す。排紙台１６の左右には、一対の柱フレーム３１，３１が設けられる。一対の柱フレーム３１，３１間には、ブロック３２が垂直方向にスライド可能に介在される。このブロック３２に排紙台１６が取り付けられている。

図１０（ａ）に示されるように、ブロック３２は二つに割れており、二つのブロック３２ａ，３２ｂの結合部に切欠き３２ｃが形成される。一方、柱フレーム３１には側面板３３が取り付けられ、この側面板３３が切欠き３２ｃに嵌る。すなわち、ブロック３２の切欠き３２ｃが側面板３３に嵌ったままブロック３２が柱フレーム３１に対して昇降する。なお、図１０（ｂ）に示されるように、側面板３３は排紙部の上部のみにしか設けられていないので、柱フレーム３１には、側面板３３が切れたところにブロック３２の切欠き３２ｃに嵌る案内板３４が取り付けられる。排紙台１６には枚葉紙Ｐが積み重ねられるので、重量がかかる。ブロック３２にかかるモーメント荷重を受けることができるように、ブロック３２には、側面板３３又は案内板３４を挟んでコロ３５が取り付けられる。

ブロック３２にはアーム部３６が形成され、このアーム部３６に排紙台１６が載せられる。ブロック３２はチェーン３７で吊り下げられる。チェーン３７の他端にはスプロケット３８を介してウェイト３９（図９参照）が吊り下げられる。モータでスプロケット３８を回転させて排紙台１６を上下させる。

なお、排紙台は四本のチェーンによって吊り下げられ、一定の高さまで紙が積まれると自動的に下降し、紙の上面高さが一定範囲に収まるように制御されてもよい。

排紙台１６に枚葉紙Ｐが一杯になると、オペレータが排紙台１６を交換できるように制御装置が排紙台１６を下降させる。このとき制御装置は、ブザーでオペレータに排紙台１６の満杯を知らせる。オペレータは排紙台１６に詰まれた枚葉紙Ｐを、印刷機１１の操作側から取り出す。その後、オペレータは新しい排紙台１６をセットする。

図１１ないし図１３は、直交コンベヤ１５の吸い口の二つの種類を示す。一つは（ａ）に示されるように、ベルト２１の全体に吸い口４５を空けたタイプである。もう一つは（ｂ）に示されるように、ベルト２１を二等分又は三等分し、そこに吸い口４６を設けたタイプである。

ベルト２１の全体に吸い口４５を空ける場合、図１２（ａ）に示されるように枚葉紙Ｐはその全体がベルト２１に吸着される。枚葉紙Ｐの印刷面は乾燥しているので、枚葉紙Ｐの印刷面を吸着しても印刷面が汚れることはない。

ベルト２１を二等分又は三等分し、そこに吸い口４６を設ける場合、図１１（ｂ）に示されるように、ベルト２１の全長は吸着点から離点までの距離Ｌの二倍又は三倍になる。等分するのは、ベルト２１の回転速度を抑えるためである。このタイプのベルトコンベヤは、図１２（ｂ）に示されるように、印刷機のチェーンデリバリ４７と同様に吸い口４６が枚葉紙Ｐの端部を吸着して搬送する。印刷物の端部は仕上げ代で空白部である。それゆえ、非印刷面を吸着して搬送することができる。

図１３は、直交コンベヤ１５の断面図を示す。図８において説明したように、コンベヤ本体２２には吸引通路２２ａが形成され、この吸引通路２２ａにはバキュームポンプが接続される。ベルト２１は、吸引通路２２ａが形成されたコンベヤ本体２２に接しながら循環できる。吸い口４５，４６がコンベヤ本体２２の吸引通路２２を通過している間は、ベルト２１の吸い口４５，４６から空気が吸引され、吸い口４５，４６で枚葉紙Ｐを吸着できる状態になっている。一方、ベルト２１の吸い口４５，４６がコンベヤ本体２２の吸引通路２２を通過した後は、吸い口４５，４６が枚葉紙Ｐを吸着することなく、離す。図１３（ｂ）に示されるベルトコンベヤでは、吸い口４６がベルト２１の二箇所又は三箇所のみに配置されるので、吸い口４６の吸着力を上げる必要がある。このため、吸い口４６にバキューム漏れをおこさないようにフット（ゴムの吸口）を用いている。

従来のコンベヤ式ＵＶ乾燥装置を示す断面図。 従来のコンベヤ式ＵＶ乾燥装置の排紙方法を示す概略図。 本発明の一実施形態のコンベヤ式ＵＶ乾燥装置が装着される印刷機の工場内のレイアウトを示す平面図。 ハイパイル式の枚葉オフセット印刷機の斜視図。 ローパイル式の枚葉オフセット印刷機の斜視図。 本発明の一実施形態のコンベヤ式ＵＶ乾燥装置の平面図。 上記コンベヤ式ＵＶ乾燥装置の側面図。 直交コンベヤによる枚葉紙の搬送方法の概略図。 図８のIX矢視図。 昇降機構の詳細図（図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は側面図）。 直交コンベヤの吸い口を示す図（図１１（ａ）はベルトの全体に吸い口を空けたタイプを示し、図１１（ｂ）はベルトを二等分又は三等分し、そこに吸い口を設けたタイプを示す）。 吸い口で枚葉紙を吸着している状態示す図（図１２（ａ）はベルトの全体に吸い口を空けたタイプを示し、図１２（ｂ）はベルトを二等分又は三等分し、そこに吸い口を設けたタイプを示す）。 直交コンベヤの断面図（図１３（ａ）はベルトの全体に吸い口を空けたタイプを示し、図１３（ｂ）はベルトを二等分又は三等分し、そこに吸い口を設けたタイプを示す）。

符号の説明

１１…印刷機
１５…直交コンベヤ
１６…排紙台
２１…ベルト
４５，４６…吸い口

Claims (4)

1. 印刷を終えた枚葉紙をＵＶ乾燥用コンベヤで移動させながらＵＶ（紫外線光）を照射するコンベヤ式ＵＶ乾燥装置であって、
   前記ＵＶ乾燥用コンベヤから排出される枚葉紙を、前記ＵＶ乾燥用コンベヤが枚葉紙を移動させる方向と直交する方向（直交方向）に移動させる直交コンベヤと、
   前記直交コンベヤから排出される枚葉紙が積み重ねられる排紙台と、を備え、
   オペレータが前記排紙台の前記直交方向から枚葉紙を取り出せることを特徴とするコンベヤ式ＵＶ乾燥装置。
2. 前記直交コンベヤは、両端のベルト車の間に環状のベルトをかけたベルトコンベヤであり、
   前記ベルトには、空気を吸引して枚葉紙を吸着する吸い口が設けられ、
   前記ベルトの前記吸い口が空気を吸引して枚葉紙を吸着し、その後、前記ベルトを循環させて枚葉紙を移動し、その後、前記ベルトの前記吸い口が空気を吸引することなく、前記枚葉紙を前記排紙台に落下させることを特徴とする請求項１に記載のコンベヤ式ＵＶ乾燥装置。
3. 前記コンベヤ式ＵＶ乾燥装置は、ＵＶ乾燥機能を持たない既存の印刷機の排紙部に装着されることを特徴とする請求項１又は２に記載のコンベヤ式ＵＶ乾燥装置。
4. 印刷を終えた枚葉紙をＵＶ乾燥用コンベヤで移動させながらＵＶ（紫外線光）を照射するコンベヤ式ＵＶ乾燥装置用の排紙方法であって、
   前記ＵＶ乾燥用コンベヤから排出される枚葉紙を、枚葉紙の進行方向と直交する方向（直交方向）に移動させる移動工程と、
   前記直交方向に移動された枚葉紙を排紙台に積み重ねる積重ね工程と、を備え、
   前記排紙台の前記直交方向から枚葉紙を取り出せることを特徴とするコンベヤ式ＵＶ乾燥装置の排紙方法。

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