JP2008173977A - 枚葉印刷機 - Google Patents

Abstract

【課題】容量式不正全紙センサを備えた新式の枚葉印刷機を提供すること。
【解決手段】本発明は、不正全紙センサを備えた枚葉印刷機に関し、この不正全紙センサは不正全紙検出用の測定コンデンサを備えており、この測定コンデンサはコンデンサエリアを画定する２つの向かい合った測定電極によって形成されており、その際、不正全紙検出のために、印刷全紙がコンデンサエリアを通って移動可能である。本発明によれば、不正全紙センサは少なくとも１つの制限機構を含み、この制限機構は少なくとも一部がコンデンサエリア内に配置されており、この１つまたはそれぞれの制限機構が、力線分布がその内部でほぼ均一である、コンデンサエリアの測定エリアを画定または限定し、この１つまたはそれぞれの制限機構は、測定の際に印刷全紙がコンデンサエリアの測定エリア内にくるように印刷全紙を案内する。
【選択図】図２

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルに基づく枚葉印刷機に関する。

印刷全紙は、枚葉印刷機内で給紙パイルとして用意されており、印刷全紙は、吸着機構によって給紙パイルから１枚ずつ持ち上げられ、給紙テーブルとして形成された給紙機構の上に置かれる。印刷全紙は給紙テーブルを介して枚葉印刷機の全紙供給機構に供給される。給紙パイルから持ち上げられた印刷全紙は、給紙テーブルを介し、一般的に全紙がずれ重なった状態で、ずれ重なった流れとして全紙供給機構に供給される。枚葉印刷機の規定どおりの稼働を保証するには、いわゆる不正全紙が発生しないことが重要である。不正全紙とは、例えば上下に重なって位置決めされた２枚の印刷全紙から成る２重全紙のことである。このような２重全紙が枚葉印刷機に供給されると、枚葉印刷機に支障をもたらす可能性がある。したがって不正全紙の識別は重要である。

不正全紙の概念には、規定どおりの印刷全紙と相違する特性が１つでもある全ての印刷全紙を含むものと理解すべきである。それは２重全紙だけでなく、抜けた全紙、多重全紙、斜めの全紙、早い全紙、遅い全紙、厚い全紙、または薄い全紙のこともあり得る。抜けた全紙および多重全紙は、２重全紙と同様に全紙の枚数が規定どおりの印刷全紙と相違する。早い全紙および遅い全紙は、斜めの全紙の場合と同様に印刷全紙の位置が規定どおりの印刷全紙と相違する。厚い全紙および薄い全紙は、被印刷物の厚さが規定どおりの印刷全紙と相違する。

実際には、２重全紙を識別するために、一般的に機械的に動作する装置が使用され、この装置は、検査すべき印刷全紙のずれ重なった流れを機械的に触知する。その際、機械的な２重全紙検査機構が印刷全紙の上に繰り出され、それによって印刷全紙上に滑走跡が生じる可能性がある。印刷全紙上の滑走跡は、印刷全紙の品質を低下させるので不利である。

さらに実際に、光の透過または吸収の原理に基づく、あるいは超音波の反射に基づく２重全紙検査機構が使用される。しかし光学式２重全紙検査機構または超音波式２重全紙検査機構は、２重全紙検査のために、全紙が個々に存在していることが前提条件である。枚葉印刷機においては、この条件は、枚葉印刷機の全紙供給機構によって印刷全紙が機械的にくわえ込まれる前の短時間しか、かつ直前にしか満たされない。このことから直接、光学型２重全紙検査機構または超音波型２重全紙検査機構によって２重全紙を識別する場合、測定に使える時間が僅かしかないとの結論が出てくる。

実際にこれまで使用されてきた２重全紙検査機構の上記の欠点を回避するために、特許文献１および特許文献２に基づく現況技術によれば、容量式２重全紙検査機構が提案されている。この容量式２重全紙検査機構では、点検すべきずれ重なった流れが、測定コンデンサによって形成されたコンデンサエリアを通って移動する。その際、容量測定は下の関係式に基づく。

ただし、Ｃは容量、ε_０は誘電率、ε_ｒは被印刷物の比誘電率、Ａは測定コンデンサのコンデンサエリアを画定する測定電極の面積、ｄは測定電極同士の間隔である。

全ての被印刷物は空気と異なる誘電率を有しているので、ずれ重なった流れが測定コンデンサのコンデンサエリアを通り抜けて移動するとき、コンデンサエリアの容量が変化し、その際、原理的に容量変化から不正全紙を識別することができる。

現況から知られている枚葉印刷機の容量式不正全紙センサでは、比較的不正確な測定しかできず、したがって信頼できる不正全紙検出が可能でないという問題がある。このため、信頼できる不正全紙検出を備えた枚葉印刷機が必要とされている。
独国特許発明第４００３５３２号明細書 欧州特許出願公開第１４０３２０２号明細書

したがって本発明は、容量式不正全紙センサを備えた新式の枚葉印刷機を作り出すという課題を基礎とする。

この課題は、請求項１に基づく枚葉印刷機によって解決される。本発明によれば、枚葉印刷機は、少なくとも一部がコンデンサエリア内に配置された制限機構を少なくとも１つ含み、この１つまたはそれぞれの制限機構が、力線分布がその内部でほぼ均一である、コンデンサエリアの測定エリアを画定または限定し、この１つまたはそれぞれの制限機構は、印刷全紙が測定の際にコンデンサエリアの測定エリア内にくるように印刷全紙を案内する。

本発明による枚葉印刷機では、信頼できる不正全紙検出が可能である。

本発明の好ましい変形形態は、従属請求項および以下の説明から明らかである。本発明の例示的実施形態を図面に基づきより詳しく説明するが、これに限定されるものではない。

図１は、枚葉印刷機の不正全紙センサ２０の概略図を示しており、この不正全紙センサ２０は、２つの測定電極２１および２２によって形成された測定コンデンサを備えている。この測定電極２１、２２は測定コンデンサを形成しており、両方の測定電極２１、２２の間に広がるコンデンサエリア２３の境界となっている。

図１によれば、測定電極２１は先の尖った電極として、測定電極２２は板状電極として形成され、両方の測定電極２１、２２の間に力線２４が延びている。その際、図１から見て取れるように、力線２４は、コンデンサエリア２３の一区間２５内を、均一な力線分布を形成しながら互いにほぼ平行に走っており、この区間２５は測定目的に特に適している。

本発明の主旨として、不正全紙センサに少なくとも１つの制限機構が割り当てられるように、枚葉印刷機に不正全紙センサを組み込むことが提案され、この制限機構は、少なくとも一部がコンデンサエリア内に配置されており、この１つまたはそれぞれの制限機構が、力線分布がその内部でほぼ均一である、コンデンサエリアの測定エリアを画定または限定しており、この１つまたはそれぞれの制限機構は、測定のために印刷全紙がコンデンサエリアの測定エリア内にくるように印刷全紙を案内する。

図２の実施形態では、不正全紙センサ２０に制限機構２６が割り当てられており、この制限機構は、全体がコンデンサエリア２３内に延びており、コンデンサエリア２３の部分エリアとして、力線分布がその内部でほぼ均一である測定エリア２７を画定する。その際、全紙案内機構２６は、測定のために印刷全紙がコンデンサエリア２３の測定エリア２７内にくることを保証する。

図３は、代替の制限機構２８を備えた図１の不正全紙センサ２０を示しており、その際、図３によれば、制限機構２８は、両方の測定電極２１と２２の間に形成されたコンデンサエリア内に部分的にのみ配置される。制限機構２８はハウジングであってもよい。制限機構２８は非伝導性であることが好ましい。ただし測定電極に対する間隔が十分に大きい場合は、制限機構が伝導性であってもよい。

図４は、本発明の特に好ましい実施形態を示しており、この図４の例示的実施形態では、測定コンデンサの先の尖った電極２１が、制限機構２９に埋め込まれており、または制限機構２９に取り囲まれている。これにより均一な力線分布を有する測定エリア２７を画定または限定できるだけでなく、さらに、先の尖った測定電極２１が汚れることが回避される。

測定コンデンサの測定電極２１が埋め込まれている制限機構２９は、３〜２０の、特に１０〜１５の誘電率を有する非伝導性材料から形成されることが好ましい。これにより測定エリア２７内の力線の流れの平行化または均一化を促進することができる。図４の制限機構２９と同様に、図２の制限機構２６も、測定エリア２７内の力線の流れの平行化または均一化のために、上に指定した誘電率を有する非伝導性材料から形成することができる。

コンデンサエリア２３の領域限定には、先の尖った測定電極および板状測定電極を備えた不正全紙センサを使用することが好ましいものの、その代わりに他の構造の不正全紙センサも使用できることを指摘しておきたい。

図５は、コンデンサエリア３１が２つの先の尖った測定電極３２および３３によって画定される、不正全紙センサ３０の構造を示している。コンデンサエリア３１の区間３４内では、力線３５がほぼ平行に流れており、したがって均一な力線が存在し、この区間３４は測定エリアとして適している。測定エリア３４をコンデンサエリア３１に対して画定または規定するために、例えば両方の測定電極３２、３３の間に２つの制限機構２６を、図２で不正全紙センサ２０に関して示されているのと同様に位置決めすることができる。

図１から図５の例示的実施形態では、測定電極２１あるいは３２および３３を、複数の先の尖った測定電極によって形成することもでき、この複数の先の尖った測定電極は、互いに、また向かい合った測定電極に対して、一定の間隔を有していることが好ましい。これにより、各測定コンデンサの容量を増大させ、不正全紙検出の正確さを高めることができる。

図６は、コンデンサエリア３７が棒状測定電極３８および板状測定電極３９によって画定される、枚葉印刷機の不正全紙センサ３６のコンセプトを示している。コンデンサエリア３７の一区間４０内では、力線４１がほぼ平行に流れており、この区間４０もまた測定に、したがって不正全紙検出に適している。図２に従って制限機構２６を配置することにより、この区間４０を、測定エリアとしてコンデンサエリア３７から境界を画すことができる。

棒状測定電極３８を、図４の例示的実施形態と同様に、制限機構２９に埋め込むことも可能である。同様に図６の例示的実施形態で、図３の例示的実施形態と同様に、コンデンサエリア３７内に一部だけ配置されている制限機構２８を使用してもよい。

図１から図６の例示的実施形態はそれぞれ、異なる平面上に位置決めされた測定電極によってコンデンサエリアが提供される、印刷機の不正全紙センサを示している。それに対し図７は、力線４５がその間を走る測定電極４３および４４が一平面上に位置決めされている、不正全紙センサ４２のコンセプトを示している。このようにして開放型測定コンデンサが作り出され、その際、区間４６が、不正全紙検出のための測定エリアとして適している。測定電極４３が、測定電極４４をリング状に取り囲んでもよい。

図８、図９に関して以下に説明するように、不正全紙センサは、給紙テーブル４７に割り当てられた横引当て機構４８に割り当てられてもよい。その場合、給紙テーブル４７が不正全紙センサの板状測定電極を形成し、先の尖った測定電極４９は、横引当て機構４８の押さえ機構５０の上方に位置決めされることが好ましい。印刷全紙の見当合わせの際、横当て５４が、横引当て機構４８の押さえ機構５０と協働する。

図８および図９の例示的実施形態では、図３に基づく不正全紙センサ２０のコンセプトが利用され、その際、押さえ機構５０が制限機構２８に相当する。それによれば、押さえ機構５０は、力線分布がその内部でほぼ均一である測定エリアを、測定電極４７、４９によって画定されるコンデンサエリアから境界を画し、その際、押さえ機構５０は、測定のために、コンデンサエリアから境界を画された測定エリア内に印刷全紙５１を保持する。この押さえ機構５０は、測定エリアの寸法を印刷全紙５１の厚さに適合させるために、双方向矢印５２に従って、給紙テーブル４７に対して変位可能である。図８および図９から見て取れるように、給紙テーブル４７内には吸着板５３が組み込まれており、この吸着板は、測定エリア内で印刷全紙を測定する際に印刷全紙を吸引し、横引当て機構４８の押さえ機構５０および給紙テーブル４７によって制限された測定エリア内で、印刷全紙５１を不正全紙検出の際の規定位置に合わせる。これによって不正全紙検出の正確さを高めることができる。

図１０から図１３は、不正全紙センサが、給紙テーブルに割り当てられた、搬送ローラ５６および送り出しローラ（Taktrolle）５７を有する搬送機構５５に割り当てられる、本発明の実施形態を図示している。搬送機構５５は、図１０から図１３で図示されていない給紙テーブルに沿って印刷全紙５８を搬送し、その際、印刷全紙５８は、搬送ローラ５６と送り出しローラ５７の間を通り抜けて移動する。

図１０、図１１によれば、第１の測定電極５８が送り出しローラ５７と結合され、搬送ローラ５６は第２の測定電極５９として働く。図１１によれば、送り出しローラ５７は、双方向矢印６０の方向における送り出し運動（Taktbewegung）を実施し、その際、双方向矢印６１に従って、送り出しローラ５７と連結した測定電極５８も同様に送り出し運動を実施する。

図１２の例示的実施形態では、測定電極５８は、送り出しローラ５７と連結されているのではなく、固定されたサイドスタンド６２に支持されている。したがって図１２の例示的実施形態では、測定電極５８は、送り出しローラ５７の送り出し運動を一緒に実施するのではなく、サイドスタンド６２と同様に場所を固定して実施される。図１２の例示的実施形態でも、搬送ローラ５６は第２の測定電極５９として働く。また図１３が示すように、送り出しローラ５７を第１の測定電極５８として、また搬送ローラ５６を第２の測定電極５９として働かせることも考えられる。

図１０から図１３の例示的実施形態に共通して、送り出しローラ５７は、力線分布がその内部でほぼ均一である測定エリアを画定するための制限機構として働く。その際、図１０から図１３の例示的実施形態は、制限機構として働く送り出しローラ５７が、印刷全紙５８を一時的に、送り出しローラ５７と搬送ローラ５６の間の画定された測定エリア内で挟み、こうして測定すべき印刷全紙５８を測定エリア内の規定位置に合わせるという利点を有している。これによって特に正確な不正全紙検出を実現することができる。

図１４および図１５は本発明の更なる実施形態を示しており、図１４および図１５では、不正全紙センサは、原理的には図７の不正全紙センサ４２と同様に構成され、吸着機構６３内に組み込まれている。

吸着機構６３によって、印刷全紙を給紙パイルから持ち上げ、給紙テーブルの方向に搬送することができる。吸着機構６３は、変形可能な吸着リップ部６５が接続された吸着ハウジング６４を有している。一平面上にある両方の測定電極４３および４４は、図１５によれば孔６６を備え、この孔によって印刷全紙６７に吸引風を当てることができる。

印刷全紙６７を吸引する際、印刷全紙はほぼ平らに測定電極４３、４４に当てがわれ、これにより測定すべき印刷全紙の規定位置が実現でき、したがって正確な不正全紙検出が実現できる。この場合、吸着機構６３はいわば制限機構を形成している。

本発明による枚葉印刷機の不正全紙センサの第１の形態の概略図である。 第１の制限機構を備えた図１に基づくセンサを示す図である。 第２の制限機構を備えた図１に基づくセンサを示す図である。 第３の制限機構を備えた図１に基づくセンサを示す図である。 本発明による枚葉印刷機の不正全紙センサの第２の形態の概略図である。 本発明による枚葉印刷機の不正全紙センサの第３の形態の概略図である。 本発明による枚葉印刷機の不正全紙センサの第４の形態の概略図である。 本発明による枚葉印刷機のうち給紙テーブルに割り当てられた横引当て機構の領域の概略部分側面図である。 図８の配置の正面図である。 本発明による枚葉印刷機のうち給紙テーブルに割り当てられた搬送機構の領域の概略部分側面図である。 図１０に基づく配置の第１の変形形態の正面図である。 図１０に基づく配置の第２の変形形態の正面図である。 図１０に基づく配置の第３の変形形態の正面図である。 本発明による枚葉印刷機のうち吸着機構の領域の概略部分図である。 図１４の配置を下から見た図である。

符号の説明

２０ 不正全紙センサ
２１ 測定電極
２２ 測定電極
２３ コンデンサエリア
２４ 力線
２５ 区間
２６ 制限機構
２７ 測定エリア
２８ 制限機構
２９ 制限機構
３０ 不正全紙センサ
３１ コンデンサエリア
３２ 測定電極
３３ 測定電極
３４ 区間／測定エリア
３５ 力線
３６ 不正全紙センサ
３７ コンデンサエリア
３８ 測定電極
３９ 測定電極
４０ 区間／測定エリア
４１ 力線
４２ 不正全紙センサ
４３ 測定電極
４４ 測定電極
４５ 力線
４６ 区間／測定エリア
４７ 給紙テーブル
４８ 横引当て機構
４９ 測定電極
５０ 押さえ機構
５１ 印刷全紙
５２ 双方向矢印
５３ 吸着板
５４ 横当て
５５ 搬送機構
５６ 搬送ローラ
５７ 送り出しローラ
５８ 測定電極
５９ 測定電極
６０ 双方向矢印
６１ 双方向矢印
６２ サイドスタンド
６３ 吸着機構
６４ 吸着ハウジング
６５ 吸着リップ部
６６ 孔
６７ 印刷全紙

Claims (17)

1. 不正全紙センサを備えた枚葉印刷機であって、前記不正全紙センサが不正全紙検出用の測定コンデンサを備えており、前記測定コンデンサがコンデンサエリアを画定する２つの向かい合った測定電極によって形成されており、不正全紙検出のために、印刷全紙が前記コンデンサエリアを通り抜けて移動可能である枚葉印刷機において、前記不正全紙センサは、少なくとも一部がコンデンサエリア内に配置された少なくとも１つの制限機構（２６；２８；２９；５０；５７；６３）を備えており、前記１つまたはそれぞれの制限機構（２６；２８；２９；５０；５７；６３）が、力線分布がその内部でほぼ均一である、コンデンサエリアの測定エリアを画定または限定し、前記１つまたはそれぞれの制限機構（２６；２８；２９；５０；５７；６３）が、測定の際に印刷全紙がコンデンサエリアの測定エリア内にくるように印刷全紙を案内することを特徴とする枚葉印刷機。
2. 前記１つまたはそれぞれの制限機構（２６；２８；２９；５０；５７）の少なくとも一部が測定電極の間に延びていることを特徴とする請求項１に記載の枚葉印刷機。
3. 少なくとも１つの測定電極が、制限機構（２９）に埋め込まれている、または制限機構によって取り囲まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の枚葉印刷機。
4. 前記１つまたはそれぞれの制限機構（２６；２８；２９；５０；５７；６３）が、３〜２０の、特に１０〜１５の誘電率を有する非伝導性材料から形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項または複数項に記載の枚葉印刷機。
5. 第１の測定電極が少なくとも１つの先の尖った電極によって形成され、第２の測定電極が少なくとも１つの板状電極によって形成され、両方の測定電極の間にコンデンサエリアが形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項または複数項に記載の枚葉印刷機。
6. 第１の測定電極が少なくとも１つの先の尖った電極によって形成され、第２の測定電極も同様に少なくとも１つの先の尖った電極によって形成され、両方の測定電極の間にコンデンサエリアが形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項または複数項に記載の枚葉印刷機。
7. 第１の測定電極が少なくとも１つの棒状電極によって形成され、第２の測定電極が少なくとも１つの板状電極によって形成され、両方の測定電極の間にコンデンサエリアが形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項または複数項に記載の枚葉印刷機。
8. 第１の測定電極および第２の測定電極が、開放型測定コンデンサを画定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項または複数項に記載の枚葉印刷機。
9. 不正全紙センサが、給紙テーブルに割り当てられた、印刷全紙の横縁の見当合わせに用いられる横針または横引当て機構（４８）に割り当てられることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項または複数項に記載の枚葉印刷機。
10. 横針または横引当て機構の押さえ機構（５０）が、制限機構を形成することを特徴とする請求項９に記載の枚葉印刷機。
11. 不正全紙センサが、給紙テーブルに割り当てられた、送り出しローラ（５７）および搬送ローラ（５６）を含む搬送機構（５５）に割り当てられることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項または複数項に記載の枚葉印刷機。
12. 第１の測定電極が送り出しローラに固定され、搬送ローラが第２の測定電極として形成されることを特徴とする請求項１１に記載の枚葉印刷機。
13. 第１の測定電極が送り出しローラに隣接するサイドスタンドに固定され、搬送ローラが第２の測定電極として形成されることを特徴とする請求項１１に記載の枚葉印刷機。
14. 送り出しローラが第１の測定電極として形成され、搬送ローラが第２の測定電極として形成されることを特徴とする請求項１１に記載の枚葉印刷機。
15. 送り出しローラ（５７）が制限機構を形成しており、前記送り出しローラがコンデンサエリアの測定エリア内で印刷全紙を一時的に挟むまたは固定することを特徴とする請求項１１から１４のいずれか一項または複数項に記載の枚葉印刷機。
16. 不正全紙センサが、印刷全紙を給紙パイルから持ち上げて給紙テーブル上に置くことの可能な吸着機構（６３）に割り当てられることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項または複数項に記載の枚葉印刷機。
17. 吸着機構（６３）が制限機構を形成しており、前記吸着機構がコンデンサエリアの測定エリア内で印刷全紙を一時的に固定することを特徴とする請求項１６に記載の枚葉印刷機。

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