JP2012190767A - 除電装置およびウェブ材処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自己放電型除電器の弛みを防止し、汚れた部分を容易に交換できる除電装置等を提供すること。
【解決手段】グラビア輪転機１の印刷部３において、圧胴１１の、印刷用紙５の搬送方向の下流側の近傍に、除電器４１を巻出す巻出し装置３７、除電器４１を巻取る巻取り装置３９、除電器４１に所定の張力を付与する張力付与装置を有する除電装置３１を設ける。除電装置３１では、巻取り装置３９を用いて除電器４１の汚れ部を巻き取るとともに巻出し装置３７から除電器４１を巻き出して、汚れた除電器４１を交換した後、ブレーキ６７で巻出し装置３７の巻出しリール４３の回転を停止して巻出しを防止するとともに、張力付与装置である錘６３を巻取り装置３９の巻取りリール５３に取り付けて、巻出し装置３７と巻取り装置３９の間の除電器４１に所定の張力を付与する。
【選択図】図２

Description

本発明は、グラビア輪転機等、ウェブ材を搬送し処理を行うウェブ材処理装置などに用いられる除電装置、およびウェブ材処理装置に関する。

従来、ウェブ材を搬送し処理を行うウェブ材処理装置として、グラビア輪転機等の輪転機が用いられている。図６は、グラビア輪転機１の概略を示す図である。図６は、グラビア印刷を行う部分のみが図示されているが、グラビア輪転機１は、このほか、印刷用紙を給排紙する給紙部および排紙部等からなる。

グラビア輪転機１は、給紙部（不図示）、排紙部（不図示）、および、複数の印刷部３等からなる。各印刷部３で、各色（例えば、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック、特色等）の印刷が行われる。
給紙部（例えば、図６の左側にある）から給紙された印刷用紙５は、複数の搬送ローラ２３によって、各印刷部３および印刷部３間を搬送され、この間各色の印刷が行なわれる。印刷が行なわれた印刷用紙５は、排紙部（例えば、図６の右側にある）に排紙される。

印刷部３は、圧胴１１、版胴１３、インキパン１５、ドクターブレード２１、ファニッシャーロール１９、エアシリンダー２５、巻込み防止バー２９等からなる。インキパン１５には、各印刷部３の色のインキ１７が入っている。インキ１７には、有機溶剤が含まれている。版胴１３には印刷用の版が巻き付けられており、版胴１３に付着したインキパン１５内のインキ１７により、版胴１３と圧胴１１の間を走行する印刷用紙５に印刷が施される。印刷用紙５のインキは、複数の搬送ローラ２３に沿って搬送される間に乾燥装置２７によって乾燥し、印刷用紙５は、次の印刷部３に搬送される。

ドクターブレード２１は、版胴１３に余分についたインキ１７をかき落し、ファニッシャーロール１９は、インキパン１５内で回転して、インキ１７を撹拌して一様にする。エアシリンダー２５は、圧胴１１へかける圧力を調節し、走行する印刷用紙５に一様な圧力がかかるようにする。巻込み防止バー２９は、印刷用紙５の版胴１３への巻込みを防止するもので、圧胴１１と版胴１３の間に設けられる。

印刷用紙５は、紙、セロハン、ＯＰＰ（ｂｉａｘｉａｌ ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：二軸延伸ポリプロピレン）、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ポリエチレンテレフタレート）、ナイロン等のウェブ状部材である。

グラビア輪転機１の稼働中、印刷用紙５は、版胴１３や圧胴１１と摩擦・剥離すること等により帯電する。そして、ある一定の帯電電位を超えることで、印刷用紙５付近に存在する帯電物と電位差のある導体に放電する。放電が発生した場合、印刷用紙５に穴が開くなどの品質不良が発生する。また、放電が発生した箇所に、空気中の酸素とインキ１７から揮発した有機溶剤とが一定の割合で存在すると、有機溶剤に着火し、火災が発生する危険性がある。

放電に対する対策として、印刷用紙５が不導体単層の場合は、自己放電型除電器である除電ブラシ（例えば、特許文献１参照）や除電紐などを設置して、静電気放電の発生しない電位まで帯電物を除電する方法がある。特に、火災予防としては、酸素と揮発した有機溶剤が一定の割合で存在する可能性の高い、印刷ユニット内の圧胴１１（版胴１３）周辺での除電を実施している。

上述の自己放電型除電器によって除電効果を得るには、以下の２点が重要である。１点目は、除電対象である印刷用紙５と自己放電型除電器との距離を適切に保つことである。２点目は、自己放電型除電器の表面、すなわち、除電対象と対向させる箇所が汚れていないことである。

特開平５−２５８８９０号公報

しかしながら、一般に用いられている自己放電型除電器は、経時で伸びるため、最初に所定の張力を保持して設置しても、徐々に弛みが生じ、印刷用紙５の上方に設けられている場合には距離が近づき、下方に設けられる場合には距離が遠ざかり、適正な距離が維持できない。また、火災予防の観点から特に除電対策が必要である印刷ユニット内の圧胴１１（版胴１３）の周辺は、インキミストが飛散しているため、自己放電型除電器の表面がインキで汚れてしまう。このような状況では、自己放電型除電器の除電効果が落ち、品質不良や火災の発生を確実に防止できないという問題がある。

また、印刷用紙５の上方に設けられた自己放電型除電器がたるみ、印刷中の印刷用紙５に接触してしまった場合、印刷後の印刷用紙５上のインキを削り取る、自己放電型除電器の磨耗粉（異物）が混入する、などの不良が発生するという問題もある。

このような事態を防止するためには、自己放電型除電器の状態を目視により確認し、清掃や交換等を行なう必要があるが、これらの作業を頻繁に実施することは、作業者の負担を増加させ、生産性を悪化させる要因となる。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、自己放電型除電器の弛みを防止し、汚れた部分を容易に交換できる除電装置等を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するための第１の発明は、ウェブ材の除電を行う除電装置であって、ウェブ材の除電を行う自己放電型除電器を巻出す巻出し装置と、前記自己放電型除電器を巻取る巻取り装置と、前記巻出し装置と前記巻取り装置の間の前記自己放電型除電器に所定の張力を付与する張力付与装置と、を具備することを特徴とする除電装置である。

ウェブ材は、ナイロン、ＯＰＰ、セロハン、紙、布など、ウェブ材処理装置における処理中に除電が必要となる印刷用紙である。
自己放電型除電器は、紐状、モール状など、リールに巻きつけられる程度の可とう性を有し、フレキシブルに動かせるものである。

上記の構成により、巻出し装置を用いて所定の長さの自己放電型除電器を巻出しつつ、巻取り装置を用いて使用済みの自己放電型除電器を巻取る。これにより、自己放電型除電器の汚れた部分を容易に交換できる。そのうえ、自己放電型除電器に適正な張力を与えることができ、弛んだりすることがない。

前記巻出し装置は、前記自己放電型除電器を巻きつけたリールと、前記自己放電型除電器の巻出しをガイドするガイドローラを有し、前記巻取り装置は、前記自己放電型除電器の巻き取りをガイドするガイドローラと、前記自己放電型除電器を巻きつけるリールを有する。
かかる構成により、自己放電型除電器の巻取り、巻出し位置を定めることが容易になるので、自己放電型除電器とウェブ材の間で適切な間隔を保つことが容易になる。

前記張力付与装置は、前記巻取り装置が有する、前記自己放電型除電器を巻きつけるリールに回転トルクを与えることにより、前記自己放電型除電器に所定の張力を付与し、前記巻取り装置で前記自己放電型除電器を巻き取った後、前記自己放電型除電器の巻出しを停止し、前記張力付与装置により前記リールに回転トルクを与える。
かかる構成により、自己放電型除電器への張力の付与を除電装置において行い、自己放電型除電器に適正な張力が加わった状態を確実に維持することができる。

第２の発明は、第１の発明の除電装置が設けられた、ウェブ材を搬送し所定の処理を行うウェブ材処理装置である。

ウェブ材処理装置は、例えばグラビア輪転機、グラビアコーターやラミネーターである。上記除電装置を用いることにより、ウェブ材処理装置において、汚れた自己放電型除電器を交換しつつウェブ材の帯電による品質不良を防ぐことが容易になり、作業性も高まる。

本発明によれば、自己放電型除電器の弛みを防止し、汚れた部分を容易に交換できる除電装置等を提供できる。

印刷部３付近の概略構成図 除電装置３１付近の斜視図 除電装置３１の立面図 巻出し装置３７の垂直断面図 除電装置３１における除電器４１の交換の流れを示すフローチャート グラビア輪転機１の概略を示す図

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。図１は、グラビア輪転機の印刷部３付近の概略構成図である。図１において、図６に例示したグラビア輪転機１の構成部材と同一の部分は、同じ符号で示し、説明を省略する。

図１に示すように、グラビア輪転機の印刷部３には、圧胴１１、版胴１３、インキ１７を貯留するインキパン１５、ドクターブレード２１、ファニッシャーロール１９、巻込み防止バー２９等に加え、除電装置３１が設けられる。

印刷用紙５は、給紙部または前段の印刷部（不図示）から供給され、搬送ローラ２３ａを介して図のＡに示す搬送方向に搬送され、圧胴１１と版胴１３の間を進み、この際版胴１３についたインキパン１５のインキ１７が印刷用紙５に圧着され、印刷される。印刷された印刷用紙５は、搬送ローラ２３ｂを介して、次段の印刷部または排紙部（不図示）に排出される。印刷用紙５は、ナイロン、ＯＰＰ、セロハン、紙、布などである。

除電装置３１は、圧胴１１を軸支する支持部３３に取り付けられ、圧胴１１（版胴１３）の、印刷用紙５の搬送方向の下流側の近傍に配置される。除電装置３１は、帯電しやすい、圧胴１１から剥離した直後の印刷用紙５の除電を行う。
なお、圧胴１１の支持部は上下移動可能であり、支持部３３の上下により印刷の際の圧胴１１の位置が定められる。

図２は、除電装置３１付近の斜視図である。図２に示すように、除電装置３１は、巻出し装置３７、巻取り装置３９、除電器４１等からなる。
巻出し装置３７は、アーム３５を介して、圧胴１１の一方の端部の支持部３３に取り付けられる。
巻取り装置３９は、アーム（不図示）を介して、圧胴１１の他方の端部の支持部３３に取り付けられる。
除電器４１は、除電対象である印刷用紙５との間で適切な距離を維持しつつ、巻出し装置３７と巻取り装置３９との間に配置される。除電器４１は、自己放電型除電器であり、紐状、モール状など、リールに巻き付けられる程度の可とう性を有しフレキシブルに動かせるものである。

図３は、除電装置３１の立面図を示す。図３は、除電装置３１を図１の矢印Ｂに示す方向から見た立面図である。なお、図３では、フレーム５１、フレーム６１の一部の図示を省略している。図４は、巻出し装置３７の垂直断面図である。図４は、図３に示す矢印Ｃ−Ｃによる断面図である。

図３、図４に示すように、巻出し装置３７は、フレーム５１、巻出しリール４３、回転軸４５、ガイドローラ４７、回転軸４９等からなる。
巻出しリール４３は、使用前の除電器４１を巻きつけたリールである。巻出しリール４３の回転軸４５の両端は、軸受（不図示）を介してフレーム５１に取り付けられる。ガイドローラ４７は、巻出しリール４３から巻出した除電器４１をガイドし所定の巻出し位置に導くためのローラである。ガイドローラ４７の回転軸４９の両端は、軸受（不図示）を介してフレーム５１に取り付けられる。

巻取り装置３９は、フレーム６１、巻取りリール５３、回転軸５５、ガイドローラ５７、回転軸５９等からなる。
巻取りリール５３は、使用後の汚れた除電器４１を巻きつけるリールである。巻取りリール５３には、除電器４１の一端が固定される。巻取りリール５３の回転軸５５の両端は、軸受（不図示）を介してフレーム６１に取り付けられる。ガイドローラ５７は、巻取りリール５３で巻取る除電器４１をガイドし所定の巻取り位置に導くためのローラである。ガイドローラ５７の回転軸５９の両端は、軸受（不図示）を介してフレーム６１に取り付けられる。
なお、除電装置３１では、例えば、巻取りリール５３を金属製とし、巻取りリール５３からアースをとることができる。

除電装置３１では、巻取り装置３９の巻取りリール５３を回転させて、使用後の汚れた除電器４１を巻取る。巻取り装置３９による巻取りに伴い、巻出し装置３７の巻出しリール４３が回転し、使用前の汚れていない除電器４１がガイドローラ４７を経て巻出しリール４３から巻出されるとともに、汚れた除電器４１がガイドローラ５７を経て巻取りリール５３に巻き取られて除電器４１が交換される。このとき、ガイドローラ５７は水平方向および垂直方向の巻取り位置を定め、ガイドローラ４７は水平方向および垂直方向の巻出し位置を定める。

除電器４１を巻取りリール５３に直接巻取ったり、巻出しリール４３から直接巻出したりしてもよいが、この場合、水平方向の巻取り位置、巻出し位置が変化する。また、巻取りリール５３や巻出しリール４３の径は、除電器４１の巻取り、巻出しに伴って変化するため、除電器４１を巻取りリール５３に直接巻取ったり、巻出しリール４３から直接巻出したりすると、垂直方向の巻取り位置、巻出し位置も変化する。
ガイドローラ５７、ガイドローラ４７を用いることにより、除電器４１の水平方向および垂直方向の巻取り位置、巻出し位置を定めることができ、除電器４１と印刷用紙５との間で適切な距離を保つことが容易になる。なお、より確実に巻取り位置、巻出し位置を固定するために、ガイドローラ５７、４７の軸方向に沿った除電器４１の位置を固定することもできる。例えば、ガイドローラ５７、４７に溝を設け、除電器４１が当該溝を通過するようにすればよい。

除電装置３１には、巻出しを防止するためのブレーキ６７、張力付与装置である錘６３が設けられる。ブレーキ６７は、図４に示すように、巻出し装置３７の巻出しリール４３の回転軸４５に設置される。錘６３は、図３に示すように、巻取り装置３９の巻取りリール５３に着脱可能に取り付けられる。

ブレーキ６７は、巻出し装置３７による除電器４１の巻出し終了後に作動させ、巻出しリール４３の回転を防止する。
錘６３は、巻取り装置３９による除電器４１の巻取り終了後に巻取りリール５３に取り付けられ、巻取りリール５３に巻き取り方向の回転トルクを与えて除電器４１にかかる張力を調整する。これにより、巻出し装置３７と巻取り装置３９との間に張られた除電器４１に所定の張力を付与し、これを維持することが容易になる。

次に、図５等を参照しながら、本実施形態の除電装置３１における除電器４１の交換手順について説明する。図５は、除電装置３１における除電器４１の交換の流れを示すフローチャートである。

図５に示すように、除電器４１の交換の際には、まず、除電器４１の汚れを確認し（ステップ１０１）、汚れているか否かを判定する（ステップ１０２）。例えば、ステップ１０１では、目視により汚れを確認し、ステップ１０２では、目視による確認結果から判定を行なう。

ステップ１０２で、除電器４１が汚れていないと判定した場合（ステップ１０２のＮｏ）、後述するステップ１０８に進む。
ステップ１０２で除電器４１が汚れていると判定した場合（ステップ１０２のＹｅｓ）、除電器４１への張力付与状態を解除し（ステップ１０３）、除電器４１の巻出し防止状態を解除する（ステップ１０４）。ステップ１０３では、張力付与装置である錘６３を、巻取り装置３９の巻取りリール５３から取り外す。ステップ１０４では、ブレーキ６７による、巻出しリール４３の回転軸４５の回転防止状態を解除する。ステップ１０３およびステップ１０４により、巻取りリール５３および巻出しリール４３は、回転可能な状態となる。

ステップ１０４の後、除電器４１の汚れ部を巻取る（ステップ１０５）。ステップ１０５では、巻取り装置３９の巻取りリール５３を回転させて、使用後の汚れた除電器４１を必要な量巻き取る。巻取り装置３９による巻取りに伴い、巻出し装置３７の巻出しリール４３が回転し、使用前の汚れていない除電器４１が巻出されて、印刷用紙５に対向する除電器４１が交換される。

ステップ１０５の後、除電器４１の巻出しを防止し（ステップ１０６）、張力を付与する（ステップ１０７）。ステップ１０６では、ブレーキ６７をかけて、巻出しリール４３の回転軸４５の回転を防止する。ステップ１０７では、錘６３を、巻取り装置３９の巻取りリール５３に取り付ける。ステップ１０６およびステップ１０７により、交換した新しい除電器４１に所定の張力が付与され、これが維持される。

ステップ１０７の後、および、ステップ１０２で除電器４１が汚れていないと判定した場合には、グラビア輪転機１の運転を開始する（ステップ１０８）。生産が終了するまで（ステップ１０９のＮｏ）、適宜除電器４１の汚れを確認し必要に応じて上記と同様の手順で除電器４１の巻出し、巻取りを行いながら、グラビア輪転機１の運転を継続し、生産の終了（ステップ１０９のＹｅｓ）に伴い、グラビア輪転機１の運転を停止する。なお、グラビア輪転機１の運転中、除電器４１の交換はグラビア輪転機１の運転を一旦停止して行ってもよいし、運転を継続しながら行ってもよい。

以上説明したように、本実施形態の除電装置３１では、巻取り装置３７を用いて使用済みの除電器４１を巻き取りつつ、巻出し装置３９から除電器４１を巻き出す。これにより、除電器４１の汚れた部分を容易に交換できる。また、除電器４１の汚れ部を巻き取った後、張力付与装置である錘６３を用いて巻取りリール５３に回転トルクを与え、交換した除電器４１に所定の張力を付与する。これにより、除電器４１に所定の張力を与え、適正な張力が付与された状態を維持し、弛みを防止できる。本実施形態の除電装置３１によれば、除電器４１の点検・交換に伴う作業者の負担を減らし、生産性を向上させることができる。

また、巻出し装置３７を巻出しリール４３とガイドローラ４７で構成し、巻取り装置３９を巻取りリール５３とガイドローラ５７で構成するので、除電器４１の巻取り、巻出し位置を定めることが容易になり、除電器４１と印刷用紙５の間で適切な間隔を保つことが容易になる。

なお、除電器４１の巻出し防止のため、ブレーキ６７にかえて、除電器４１をガイドローラ４７の表面で押さえることにより巻出しを防止するストッパを用いてもよい。この場合、図５に示すステップ１０４でストッパを取り外し、ステップ１０６でストッパを設置する。

なお、本実施の形態では、張力付与装置を錘６３としたが、張力付与装置の構成はこれに限らない。例えば、巻取りリール５３の回転を制御するモータを用いて除電器４１に張力を付与することもできる。この場合、除電器４１の巻き取り時には巻取りリール５３を回転させて除電器４１を巻き取るが、巻き取り終了後には、除電器４１の巻出しを防止したうえで、モータにより巻取りリール５３に所定の回転トルクを与える。
さらに、巻出しリール４３の回転もモータで制御し、巻き取り終了後には、巻出しリール４３に巻出し方向と逆方向の回転トルクを与え、巻出しリール４３と巻取りリール５３の双方に回転トルクを与えて張力を調整することもできる。

なお、本実施の形態では、除電装置３１を圧胴１１の支持部３３に取り付けたが、取り付け位置はこれに限らない。但し、圧胴１１の支持部３３に取り付けることにより、支持部３の上下移動による圧胴１１の垂直移動に除電装置３１が追随する。そのため、圧胴１１の位置が変化する場合には、支持部３３への取り付けが有効である。

加えて、除電装置３１に、除電器４１の張力を検知する張力検知手段（不図示）を設けてもよい。例えば、張力検知手段として、ひずみゲージを巻取り装置３９のガイドローラ５７などに設置する。
除電装置３１では、除電器４１の張力に応じて巻出し装置３７と巻取り装置３９を互いに引き合う方向の力が作用する。ガイドローラ５７にも上記の力が作用するので、ひずみゲージにより測定されるひずみに応じた張力を検知することができる。検知した張力を用いて、例えば、除電器４１が弛んでいる場合に警報装置（不図示）により視覚的および／または聴覚的に警報を発して注意を促したり、あるいは巻取りリール５３などをモータで回転させる場合には、これに基づくリールの回転の制御を行い、適切な張力を付与させることもできる。

また、本実施形態では、除電装置３１をウェブ材である印刷用紙に印刷処理を行うグラビア輪転機に適用する例を用いて説明したが、適用対象はこれに限られることはなく、ウェブ材を搬送し所定の処理を行うものであれば適用することが可能かつ有効である。このような例として、グラビアコーターやラミネーターなどがあげられる。

以上、添付図面を参照しながら本発明にかかる除電装置等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………グラビア輪転機
３………印刷部
５………印刷用紙
１１………圧胴
１３………版胴
３１………除電装置
３７………巻出し装置
３９………巻取り装置
４１………除電器
４３………巻出しリール
４５、４９、５５、５９………回転軸
４７、５７………ガイドローラ
５３………巻取りリール
６３………錘
６７………ブレーキ

Claims (4)

1. ウェブ材の除電を行う除電装置であって、
   ウェブ材の除電を行う自己放電型除電器を巻出す巻出し装置と、
   前記自己放電型除電器を巻取る巻取り装置と、
   前記巻出し装置と前記巻取り装置の間の前記自己放電型除電器に所定の張力を付与する張力付与装置と、
   を具備することを特徴とする除電装置。
2. 前記巻出し装置は、前記自己放電型除電器を巻きつけたリールと、前記自己放電型除電器の巻出しをガイドするガイドローラを有し、
   前記巻取り装置は、前記自己放電型除電器の巻き取りをガイドするガイドローラと、前記自己放電型除電器を巻きつけるリールを有することを特徴とする請求項１記載の除電装置。
3. 前記張力付与装置は、前記巻取り装置が有する、前記自己放電型除電器を巻きつけるリールに回転トルクを与えることにより、前記自己放電型除電器に所定の張力を付与し、
   前記巻取り装置で前記自己放電型除電器を巻き取った後、前記自己放電型除電器の巻出しを停止し、前記張力付与装置により前記リールに回転トルクを与えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の除電装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の除電装置が設けられた、ウェブ材を搬送し所定の処理を行うウェブ材処理装置。

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