JP2016074517A - 吸引ブレーキ車制御システム、枚葉印刷機 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙を正確に集積できる吸引ブレーキ車制御システム等を提供する。
【解決手段】吸引ブレーキ車制御システム５は、枚葉印刷機１の排紙部３０の吸引ブレーキ車４０を制御するものである。吸引ブレーキ車制御システム５では、センサ６１によって用紙３の前端が吸引ブレーキ車４０の後方の第１の搬送位置にあることを検出すると、制御部４３によって吸引ブレーキ車４０のモータ４１の回転速度の値がＡ１、ブロワ４２の吸引力の値がＢ１になるよう制御し、センサ６２によって用紙３の前端が吸引ブレーキ車４０の前方の第２の搬送位置にあることを検出すると、制御部４３によってモータ４１の回転速度の値がＡ２、ブロワ４２の吸引力の値がＢ２になるよう制御する。ここで、Ａ２＜Ａ１、Ｂ２＞Ｂ１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸引ブレーキ車を制御する吸引ブレーキ車制御システム、およびこれを設けた枚葉印刷機に関する。

図６は従来の枚葉印刷機１を示す図である。枚葉印刷機１は、一般的に給紙部１０、印刷ユニット部２０、および排紙部３０から構成される。枚葉印刷機１では、用紙が給紙部１０から印刷ユニット部２０へ供給され、印刷ユニット部２０で印刷された後、排紙部３０へ搬送され集積される。

給紙部１０では、フィーダパイルボード１１に用紙が積層状態で集積される。給紙部１０にはサッカー部１２が設けられており、サッカー部１２により用紙が１枚ずつ分離されフィーダボード１３に送られる。フィーダボード１３は、用紙を印刷ユニット部２０に搬送する。

印刷ユニット部２０では、各色の印刷ユニット２０ａ〜２０ｄで用紙への印刷が行われる。各印刷ユニット２０ａ〜２０ｄには、インキつぼが設けられたインキング部２１、湿し水部２２、版胴２３、ブランケット胴２４、圧胴２５が設けられ、これにより用紙への印刷が行われる。印刷方法は既知であるので説明を省略する。各印刷ユニット２０ａ〜２０ｄの圧胴２５間の用紙の搬送は、渡し胴２６により行われる。

排紙部３０には、印刷済みの用紙を印刷ユニット部２０から受け取る排紙胴３１、用紙の前端をデリバリチェーン爪で把持して用紙を搬送するデリバリチェーン３２等が設けられる。搬送された用紙は、デリバリパイルボード３６上に積層状態で集積される。

図７（ａ）はデリバリパイルボード３６（用紙集積箇所）近辺を示す図である。排紙部３０では、用紙３がデリバリチェーン３２により矢印に示すように搬送され、用紙３の前端が後述する紙当３７ａ近傍の所定位置まで来ると、デリバリチェーン爪３３による把持が解除され、用紙３が離れて落下しデリバリパイルボード３６上に集積される。デリバリパイルボード３６近辺では、紙降ろしファン３４、紙当３７ａ〜３７ｃ、吸引ブレーキ車４０等も設けられる。

紙降ろしファン３４は、風を上から吹き付けることで強制的に用紙３を落下させる機能を持つ。なお、紙降ろしファン３４の間からエアシャワーで更に風を吹き付けることもある。

紙当３７ａ、３７ｂ、３７ｃは、集積される用紙３の位置規制を行うものである。紙当３７ａ、３７ｂ、３７ｃはそれぞれ、用紙前端、用紙側端、用紙後端の位置規制を行う。

排紙部３０では、用紙３を正確に集積する能力が求められる。デリバリチェーン爪３３から離れた用紙３にはデリバリチェーン３２の搬送スピードによる慣性が働くので、用紙３を正確に集積するため、搬送中の用紙３を吸引ブレーキ車４０により吸引してブレーキをかけ、用紙３の慣性を低下させる。

図７（ｂ）は吸引ブレーキ車４０の外観を模式的に示す図である。吸引ブレーキ車４０は、回転軸４０１を中心としてモータ（不図示）により回転しつつ、別途設けたブロワ（不図示）を用いて表面の吸引孔４０２を介して吸引を行う。モータの回転速度（例えば単位時間当たり回転数）やブロワの吸引力（例えば単位時間当たり空気吸引量）の調整は、排紙部３０の操作盤（不図示）に設けたダイヤルによって手動で行われる。モータの回転速度が小さく、ブロワの吸引力が大きいほど、用紙３にかかるブレーキ力は大きくなる。このような吸引ブレーキ車の例が、特許文献１に記載されている。

また、特許文献２には、搬送により生じる用紙の慣性をなくすため、用紙がデリバリチェーン爪から離れた後、前方から圧縮エアーを吹き付け、用紙にブレーキをかけることが記載されている。

実開昭63-4952号公報 特開2000−6371号公報

用紙３をデリバリパイルボード３６上に正確に集積するためには、用紙３に十分なブレーキがかかっており、用紙が平らな姿勢となるように吸引ブレーキ車４０のブレーキ力を適切に調整することが求められる。

そのため、オペレータは、印刷条件に応じたブレーキ力の調整を行って適切な値とし、印刷物の生産を開始する。印刷物の生産中はその値を維持したまま印刷機の運転を行う。しかしながら、適切なブレーキ力の設定が難しいという問題があった。

吸引ブレーキ車４０のブレーキ力が弱い場合、図８（ａ）に示すように搬送中の用紙３の慣性を十分に低下することができないため、デリバリチェーン爪３３から離された用紙３が平らな姿勢にならず、用紙３をデリバリパイルボード３６上に正確に集積することができない。また、用紙３が紙当３７ａに衝突し折れ曲がったりする恐れもある。

一方、吸引ブレーキ車４０のブレーキ力が強い場合、図８（ｂ）に示すように、搬送中の用紙前部では急激なブレーキがかかるが、用紙後部では十分なブレーキがかからず、用紙後部の搬送姿勢が崩れたままデリバリチェーン爪３３から用紙３が離されるため、用紙３が平らな姿勢にならず正確に集積することができなくなる。また、搬送姿勢が崩れると、用紙後部が紙降ろしファン３４や排紙部３０のフレームに接触することでキズなどが付き、不良品となる恐れもある。

特許文献２の方法は、圧縮エアーを用いて用紙にブレーキを掛けるものであるが、例えば印刷機の高速運転時においては用紙の慣性を止めるため圧縮エアーの圧力を増加させる必要があり、用紙の暴れが大きくなってデリバリパイルボード上に正確に集積できない恐れがある。

本発明は、用紙を正確に集積できる吸引ブレーキ車制御システム等を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための第１の発明は、枚葉印刷機の排紙部に設けられる吸引ブレーキ車制御システムであって、搬送中の用紙を回転しながら吸引してブレーキをかける吸引ブレーキ車と、制御部とを含み、前記吸引ブレーキ車は、吸引ブレーキ車を回転させるためのモータと、吸引を行うためのブロワを備え、前記制御部は、少なくとも前記モータの回転速度と前記ブロワの吸引力のいずれかについて、前記用紙の前端が、用紙搬送方向に見て前記吸引ブレーキ車の後方の第１の搬送位置にある時に、第１の値となり、前記用紙の前端が、用紙搬送方向に見て前記吸引ブレーキ車の前方かつ用紙集積箇所の上方の第２の搬送位置にある時に、第２の値となるように制御を行い、前記回転速度の第１の値は第２の値より大きく、前記吸引力の第１の値は第２の値より小さいことを特徴とする吸引ブレーキ車制御システムである。

本発明では、吸引ブレーキ車のブレーキ力を用紙の前端の搬送位置によって変化させることで、前記の図８（ｂ）で説明したような用紙後部での暴れをなくことができ、且つ図８（ａ）の例とも異なりブレーキを十分にかけた状態でデリバリチェーン爪から用紙を離すことができる。これにより、デリバリチェーン爪から離された用紙を平らな姿勢にし、デリバリパイルボード上に正確に集積させることができる。従来は一度ブレーキ力の調整を行えば生産中は一定のブレーキ力のまま駆動させることがほとんどであり、高速印刷中などにブレーキ力を都度調整するのは困難であるが、本発明のシステムでは、用紙の前端の搬送位置によって自動的にブレーキ力の調整を行うことができる。

前記用紙の前端が前記第１の搬送位置にあることを検出するセンサを更に含むことが望ましい。また、前記用紙の前端が前記第２の搬送位置にあることを検出するセンサを更に含むことが望ましい。さらに、前記用紙は、前記排紙部のデリバリチェーンに設けたデリバリチェーン爪で前端を掴んで搬送され、前記センサは、前記デリバリチェーン爪を検出することが望ましい。
このように、センサを用いることで正確に用紙の前端の搬送位置を検出できる。また、センサでデリバリチェーン爪を検出することにより用紙の前端の搬送位置の検出が容易にできる。

第２の発明は、給紙部と、印刷ユニット部と、排紙部を有し、前記排紙部に、第１の発明の吸引ブレーキ車制御システムを設けたことを特徴とする枚葉印刷機である。

本発明により、用紙を正確に集積できる吸引ブレーキ車制御システム等を提供することができる。

吸引ブレーキ車制御システム５を示す図 吸引ブレーキ車制御システム５の動作を示すフローチャート 回転速度と吸引力の推移を示すグラフ 用紙３の搬送状態を示す図 回転速度と吸引力の推移を示すグラフ 枚葉印刷機１を示す図 デリバリパイルボード３６近辺と吸引ブレーキ車４０を示す図 用紙３の搬送状態を示す図

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

（１．吸引ブレーキ車制御システム５）
図１は、本発明の実施形態に係る吸引ブレーキ車制御システム５を示す図である。吸引ブレーキ車制御システム５は、図６、７等で説明した枚葉印刷機１の排紙部３０に設けられる。

図１に示すように、吸引ブレーキ車制御システム５は、吸引ブレーキ車４０、モータ４１、ブロワ４２、制御部４３、設定部５０、記録部５１、センサ６１、６２等を有する。

吸引ブレーキ車４０は、搬送中の用紙３を吸引してブレーキをかけるものであり、前記と同様、回転軸４０１を中心としてモータ４１により回転しつつ、表面に設けた吸引孔４０２を介してブロワ４２による吸引を行う。

制御部４３は、吸引ブレーキ車４０の駆動制御を行うものであり、モータ制御部４１ａ、ブロワ制御部４２ａからなる。モータ制御部４１ａ、ブロワ制御部４２ａは、それぞれモータ４１、ブロワ４２の制御を行うものである。

設定部５０は、モータ４１、ブロワ４２の制御条件の設定を行うものである。記録部５１は、モータ４１、ブロワ４２の制御条件の記録を行うものである。

センサ６１、６２は、デリバリチェーン爪３３を検出することにより、用紙３の前端の搬送位置の検出を行うものである。センサ６１、６２は、デリバリチェーン爪３３を検出すると検出信号を制御部４３に送信する。センサ６１、６２は、デリバリチェーン爪３３の位置を検出できるものなら特に限定されない。例えばレーザや赤外線、音波等による既知のセンサを用いることができる。

センサ６１は、用紙３の前端が第１の搬送位置にあることを検出するためのものである。第１の搬送位置は、図１のａに示すように、用紙搬送方向（図１の矢印参照）に見て吸引ブレーキ車４０の後方に設定するものとする。より詳細には、吸引ブレーキ車４０の後方近傍に設定される。

センサ６２は、用紙３の前端が第２の搬送位置にあることを検出するためのものである。第２の搬送位置は、図１のｂに示すように、用紙搬送方向に見て吸引ブレーキ車４０の前方かつデリバリパイルボード３６（用紙集積箇所）の上方に設定するものとする。より詳細には、第２の搬送位置は紙当３７ａの後方近傍に設定し、センサ６２でデリバリチェーン爪３３を検出した時に、用紙３の後端がおよそ吸引ブレーキ車４０の近傍に位置するように設定しておく。そのため、センサ６２あるいは吸引ブレーキ車４０の位置を可動とし、用紙サイズに応じて両者の距離を調整可能とすることもできる。

（２．吸引ブレーキ車制御システム５の動作）
次に、吸引ブレーキ車制御システム５の動作について、図２を参照して説明する。図２は、吸引ブレーキ車制御システム５の動作を示すフローチャートである。

本実施形態では、設定部５０にて、吸引ブレーキ車４０の制御条件としてモータ４１の回転速度とブロワ４２の吸引力の値をプリセットし（Ｓ１）、枚葉印刷機１の運転を開始する（Ｓ２）。

吸引ブレーキ車４０のモータ４１の回転速度とブロワ４２の吸引力の設定については、例えば、様々な印刷条件（紙の種類、紙のサイズ、斤量、絵柄等）ごとに、センサ６１、６２によるデリバリチェーン爪３３の検出時等の回転速度と吸引力の制御値（後述する回転速度の値Ａ０、Ａ１、Ａ２や吸引力の値Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２など）を記録部５１に記録しておく。そして、設定部５０に印刷条件を入力することで、記録部５１から対応する値を読み出して設定することができる。設定された値は制御部４３（モータ制御部４１ａ、ブロワ制御部４２ａ）に入力され、後述する制御に用いられる。

枚葉印刷機１の運転開始とともに、モータ４１及びブロワ４２がＯＮとなり吸引ブレーキ車４０の駆動が開始され、センサ６１、６２によるデリバリチェーン爪３３の検出が開始される。本実施形態において、制御部４３は、初期値として吸引ブレーキ車４０のモータ４１の回転速度が値Ａ０、ブロワ４２の吸引力が値Ｂ０となるように制御する（Ｓ３）ものとする。

本実施形態では、センサ６１がデリバリチェーン爪３３を検出するまでそのまま吸引ブレーキ車４０の駆動を続け（Ｓ４；Ｎｏ）、用紙３が搬送されてセンサ６１がデリバリチェーン爪３３を検出する（Ｓ４；Ｙｅｓ）と、センサ６１が検出信号を制御部４３に送信する。

制御部４３は、この検出信号を受信すると、用紙３の前端が第１の搬送位置に来たとして、モータ４１の回転速度がＡ１（第１の値）、ブロワ４２の吸引力がＢ１（第１の値）となるように制御する（Ｓ５）。

その後、センサ６２がデリバリチェーン爪３３を検出するまで（Ｓ６；Ｎｏ）、そのまま吸引ブレーキ車４０の駆動を続け、用紙３が搬送されてセンサ６２がデリバリチェーン爪３３を検出する（Ｓ６；Ｙｅｓ）と、センサ６２が検出信号を制御部４３に送信する。

制御部４３は、この検出信号を受信すると、用紙３の前端が第２の搬送位置に来たとして、モータ４１の回転速度がＡ２（第２の値）、ブロワ４２の吸引力がＢ２（第２の値）となるように制御する（Ｓ７）。本実施形態において、Ａ２、Ｂ２の値はそれぞれ前記の初期値Ａ０、Ｂ０に等しいものとする。また、前記したＡ１の値はＡ２（Ａ０）より大きく、Ｂ１の値はＢ２（Ｂ０）より小さい。

その後、用紙３の前端が紙当３７ａ近傍の所定位置まで搬送されるとデリバリチェーン爪３３による把持が解除され、用紙３がデリバリパイルボード３６上に落下して集積される。

以下、枚葉印刷機１の運転を終了するまで（Ｓ８；Ｎｏ）、Ｓ４〜Ｓ７の処理を繰り返す。枚葉印刷機１の運転を終了する（Ｓ８；Ｙｅｓ）と、吸引ブレーキ車制御システム５の処理が終了する。

（３．回転速度と吸引力の推移、および用紙３の搬送状態）
図３は、回転速度と吸引力を縦軸、時刻を横軸として、上記のフロー中の吸引ブレーキ車４０のモータ４１の回転速度とブロワ４２の吸引力の推移をそれぞれ示したグラフである。横軸のＴ１、Ｔ２は、それぞれ、センサ６１、６２でデリバリチェーン爪３３を検出した時刻を示す。

図に示すように、本実施形態では、用紙３の前端が第１の搬送位置に来るまでは、モータ４１の回転速度をＡ０、ブロワ４２の吸引力をＢ０として制御するが、用紙３の前端が第１の搬送位置に来る（時刻Ｔ１）と、回転速度がＡ１へと大きくなり、吸引力がＢ１へと小さくなる。

これにより、用紙３の前端が第２の搬送位置に来るまでの間（時刻Ｔ１〜Ｔ２）は、吸引ブレーキ車４０のブレーキ力が弱くなる。図４（ａ）はこの時の用紙３の搬送状態を模式的に示す図であり、前記の図８（ｂ）で説明したようにブレーキ力が強すぎて搬送中の用紙前部で急激なブレーキがかかるといったことがない。

また、用紙３の前端が第２の搬送位置に来る（時刻Ｔ２）と、モータ４１の回転速度がＡ２へと小さくなり、ブロワ４２の吸引力がＢ２へと大きくなる。これにより、吸引ブレーキ車４０のブレーキ力が強まる。図４（ｂ）はこの時の用紙３の搬送状態を模式的に示す図である。ここでは、吸引ブレーキ車４０のブレーキ力を強くすることで、図８（ａ）で説明した例とは異なり、搬送中の用紙３の慣性を十分に低下させることができる。さらに、用紙３の搬送が進んでおり吸引ブレーキ車４０の近傍には用紙３の後端が位置した状態となっているので、図８（ｂ）で説明したように搬送中の用紙前部で急激なブレーキがかかるといったこともない。なお、前記したように、ここでは、Ａ２、Ｂ２の値がそれぞれ初期値Ａ０、Ｂ０と等しいものとする。

以上により、吸引ブレーキ車４０によって用紙３に適切にブレーキをかけ、平らな姿勢として落下させ、正確にデリバリパイルボード３６に集積できるようになる。

以上説明したように、本実施形態によれば、吸引ブレーキ車４０のブレーキ力を用紙３の前端の搬送位置によって変化させることで、前記の図８（ｂ）で説明したような用紙後部での暴れをなくことができ、且つ図８（ａ）の例とも異なりブレーキを十分にかけた状態でデリバリチェーン爪３３から用紙３を離すことができる。これにより、デリバリチェーン爪３３から離された用紙３を平らな姿勢にし、デリバリパイルボード３６に正確に集積させることができる。

従来は一度ブレーキ力の調整を行えば生産中は一定のブレーキ力のまま駆動させることがほとんどであり、高速印刷中などにブレーキ力を都度調整するのは困難であるが、吸引ブレーキ車制御システム５では、用紙３の前端の搬送位置によって自動的にブレーキ力の調整を行うことができる。さらに、用紙３には暴れが起きない最低限の紙降ろしファン３４やエアシャワーの風量を吹きつければよいので、省エネルギーにもなる。

また、センサ６１、６２を用いることで、用紙３の前端の正確な搬送位置を検出できる。さらに、センサ６１、６２でデリバリチェーン爪３３を検出することで、用紙３の前端の搬送位置が容易に検出できる。ただしこれに限ることはなく、例えば、センサ６１、６２は搬送中の用紙３の前端自体を検出するものであってもよい。

なお、回転速度や吸引力の制御に合わせて紙降ろしファン３４やエアシャワーの風量を適当な値に変化させることも可能である。また、モータ４１の回転速度とブロワ４２の吸引力のいずれか一方のみを図３等で説明したように制御してもよく、この場合でも同様の効果が得られる。

加えて、吸引ブレーキ車４０のモータ４１の回転速度とブロワ４２の吸引力の制御方法は、用紙３の前端が第１の搬送位置にある時の回転速度と吸引力の値Ａ１、Ｂ１と、用紙３の前端が第２の搬送位置にある時の回転速度と吸引力の値Ａ２、Ｂ２との間に、Ａ２＜Ａ１、Ｂ２＞Ｂ１の関係が成り立てばよく、上記したものに限定されない。

また、センサ配置も上記に限らず、例えばセンサ６２を省略することも可能である。その場合の吸引ブレーキ車４０のモータ４１の回転速度とブロワ４２の吸引力の制御方法の一例を図５に示す。図５は図３と同様、回転速度及び吸引力の推移を示したものである。

このケースでは、用紙３の前端が第１の搬送位置に来てセンサ６１によりデリバリチェーン爪３３を検出する（時刻Ｔ１）と、モータ４１の回転速度をＡ１、ブロワ４２の吸引力をＢ１とし、その後所定時間の間、回転速度を徐々に低下させ、吸引力を徐々に上昇させる。これにより、用紙３の前端が第２の搬送位置に来る（時刻Ｔ２’）時に、モータ４１の回転速度がＡ２、ブロワ４２の吸引力がＢ２となるようにする。なお、図のケースでは、モータ４１の回転速度とブロワ４２の吸引力の初期値を前記と同様それぞれＡ０、Ｂ０としており、Ａ２、Ｂ２はそれぞれ初期値Ａ０、Ｂ０と等しいものとする。上記の所定時間（時刻Ｔ１から時刻Ｔ２’までの時間）は、用紙３の搬送速度等を考慮して予め設定し、制御部４３に入力しておく。この場合も前記と同様の効果が得られ、回転速度や吸引力を徐々に変化させることで、用紙３に優しく用紙３の破れ等を抑制できる利点もある。

一方、センサ６１を省略することもできる。例えば、用紙３の前端が第２の搬送位置に来てデリバリチェーン爪３３をセンサ６２で検出した時刻から、次の用紙３の前端が第１の搬送位置に来るまでの時間を割り出し、上記と同様に制御部４３に入力しておくことにより、用紙３の前端が第１の搬送位置に来るタイミングがセンサ６１なしに得られるので、この場合も、用紙３の前端の搬送位置に応じた制御を行うことが可能である。

その他、センサ６１、６２を省略することも可能である。例えば、デリバリチェーン３２の搬送用ローラにエンコーダを取り付け、これにより、用紙３の前端が第１、第２の搬送位置に来る所定のタイミングでモータ４１の回転速度やブロワ４２の吸引力を変化させることも可能である。

以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示し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；枚葉印刷機
３；用紙
５；吸引ブレーキ車制御システム
１０；給紙部
２０；印刷ユニット部
３０；排紙部
３１；排紙胴
３２；デリバリチェーン
３３；デリバリチェーン爪
３４；紙降ろしファン
３６；デリバリパイルボード
３７ａ〜３７ｃ；紙当
４０；吸引ブレーキ車
４１；モータ
４１ａ；モータ制御部
４２；ブロワ
４２ａ；ブロワ制御部
４３；制御部
５０；設定部
５１；記録部
６１、６２；センサ

Claims (5)

1. 枚葉印刷機の排紙部に設けられる吸引ブレーキ車制御システムであって、
   搬送中の用紙を回転しながら吸引してブレーキをかける吸引ブレーキ車と、制御部とを含み、
   前記吸引ブレーキ車は、吸引ブレーキ車を回転させるためのモータと、吸引を行うためのブロワを備え、
   前記制御部は、
   少なくとも前記モータの回転速度と前記ブロワの吸引力のいずれかについて、
   前記用紙の前端が、用紙搬送方向に見て前記吸引ブレーキ車の後方の第１の搬送位置にある時に、第１の値となり、
   前記用紙の前端が、用紙搬送方向に見て前記吸引ブレーキ車の前方かつ用紙集積箇所の上方の第２の搬送位置にある時に、第２の値となるように制御を行い、
   前記回転速度の第１の値は第２の値より大きく、前記吸引力の第１の値は第２の値より小さいことを特徴とする吸引ブレーキ車制御システム。
2. 前記用紙の前端が前記第１の搬送位置にあることを検出するセンサを更に含むことを特徴とする請求項１記載の吸引ブレーキ車制御システム。
3. 前記用紙の前端が前記第２の搬送位置にあることを検出するセンサを更に含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の吸引ブレーキ車制御システム。
4. 前記用紙は、前記排紙部のデリバリチェーンに設けたデリバリチェーン爪で前端を掴んで搬送され、
   前記センサは、前記デリバリチェーン爪を検出することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の吸引ブレーキ車制御システム。
5. 給紙部と、印刷ユニット部と、排紙部を有し、
   前記排紙部に、請求項１から請求項４のいずれかに記載の吸引ブレーキ車制御システムを設けたことを特徴とする枚葉印刷機。