JP2017522250A - 吸引ボックス、平面媒体搬送システム、及びこれらを備えた印刷機 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つの印刷ユニット（２）を備えた媒体印刷機（１）における、一連の貫通穴が設けられた少なくとも１つのエンドレスベルト（６）を有する平面媒体搬送システム（４）のための吸引ボックスが、真空を生成できる吸引手段（２３）と、少なくとも２つの別個のチャンバ（２６、２７、２８）に分割された吸引区画（１６）とを有し、このチャンバは、ベルト（６）によって搬送される媒体にベルト（６）の貫通穴を通じて真空を付与するように吸引手段（２３）と連通する、調整可能な体積を有する第１の吸引チャンバ（２８）と、第２の大気圧チャンバ（２６、２７）とであり、第１及び第２のチャンバ（２８、２６、２７）は、可動仕切り（３１、３３）によって互いに分離される。吸引区画（１６）は、ベルト（６）の移動を可能にする保持構成（１４、４３、４４、４６、４７、４８）を含む開かれた上面を有する。【選択図】 図３

Description

本発明は、平面媒体印刷機における平面媒体搬送システムのための吸引ボックスに関する。本発明は、少なくとも１つの吸引ボックスを含む平面媒体搬送システムに関する。本発明は、少なくとも１つの吸引ボックスを含む平面媒体搬送システムを備えた平面媒体印刷機にも関する。

包装業界では、シート又は巻取紙又は厚紙などの平面媒体に印刷を行うための印刷機が使用される。印刷機は、複数の連続ステーションを含む。最も上流に位置する第１のステーションは、媒体を連続して投入する送り込みステーションである。送り込みステーションは、順に配置された１又は２以上の印刷ユニットの形態の複数の印刷ステーションに供給を行う。印刷ユニットの各々は、同等の配色を有するインクを用いて特定の色を印刷する。この機械は、異なるサイズの媒体を容易に受け入れることができる。機械の最後には、画像が印刷された媒体を収集する配送ステーションが設けられる。

厚紙シートに、具体的には段ボール紙に印刷を行う際に最も頻繁に使用される技術は、フレキソユニットを用いたフレキソ印刷である。例えばインクジェットタイプのデジタル印字ヘッドを備えた印刷ユニットの使用と共に、デジタル印刷もますます発展している。梱包材メーカーは、この印刷技術により、梱包デザインを表すコンピュータファイルから新たなシートに印刷を行うために非常に素早く業務を変更することができる。

印刷機は、所望の色数に応じて１又は２以上の印刷ユニットを含む。媒体は、送り込みステーションから印刷ユニットへ、さらには配送ステーションへと上流から下流に長手方向に移動する。印刷媒体上に最終的な高品質画像を得るには、全ての印刷された異なる色のドットが正確に隣合わせに配置されることが特に必要である。印刷されたドットが変形していないことも必要である。

平面媒体上に得られる印刷品質は、印刷機の質、使用するインクの質及び媒体投入の質だけでなく、使用する１又は複数の搬送システムの質及び精度にも依存する。

媒体は、媒体を送り込みステーションから配送ステーションまで１つの印刷ユニットから他の印刷ユニットへ上流から下流に長手方向に移動させるために駆動されるベルト、フラットストラップ又は鋼ロールを用いて真空搬送によって搬送される。最適な印刷品質を得るには、媒体をできるだけ均一な速度で搬送することが基本原則の１つである。別の原則としては、１又は複数の印刷ユニットによる印刷中に、或いは１又は複数の印刷ユニット間で逸脱しないようにできるだけしっかりと媒体を保持し、搬送システムによって完全に導かれなければならない。

米国特許第６，４７１，４３０号には、紙又は厚紙の形態の媒体のための、搬送システムを含む印刷機が記載されている。印刷するには、シートフィーダからシートを取り込み、第１のエンドレス搬送ベルト上で搬送する。搬送中、シートは吸引システムによって適所に保持され、第１の印刷ユニットの下方、及びその下流の第１のインク乾燥機の下方を通過する。その後は、シートをひっくり返し、第２のエンドレス搬送ベルトによって第２の印刷ユニットの下方及び第２のインク乾燥機の下方を搬送した後で排出ステーションに収集する。

搬送ベルトには、空気の吸引と、機械内におけるシートの搬送を可能にする保持効果の取得とを可能にする一連の貫通穴が形成される。真空を生成するために、ベルトの下方には吸引ボックスが配置される。

米国特許第６，４７１，４３０号明細書

しかしながら、搬送ベルトの下方で真空を付与することによって印刷予定のシートを平坦に保つ吸引システムの使用にはいくつかの欠点がある。生成された真空がシートに、より正確には導かれるシートの位置に影響を与える。これにより、シートの前縁部、後縁部及び側縁部に寄生的な空気流が生じるので、印刷工程に影響が及ぶ。

真空は、乾燥機の領域にも乱れを生じる。実際には、これらの乾燥機は、乾燥中に発生した湿気を吸い上げるために必要な吸引部分を含む。最適な乾燥を行うために、吸引は、シートの印刷面から上向きに行われる。しかしながら、ベルト上の適所にシートを保持するための下方の真空と、シート乾燥させるための上方の真空という逆方向の２つの真空が存在することにより、シートの平面性及び搬送精度に悪影響が及んでしまう。

本発明の主な目的は、平面媒体印刷機における平面媒体搬送システムのための吸引ボックスを提供することである。第２の目的は、印刷予定の媒体が搬送システムの搬送ベルト上に十分に保持されることを確実にする、これらの媒体を搬送するための吸引ボックスを提供することである。第３の目的は、媒体の搬送中における負荷損失の最小化を可能にする吸引ボックスを開発することである。第４の目的は、ベルトの乱れを最小限に保つボックスを生産することである。第５の目的は、エンドレスベルトを含む搬送システムを、少なくとも１つの吸引ボックスを備えた平面媒体印刷機に適合させることである。第６の目的は、先行技術のボックス及び搬送システムについて言及した技術課題を克服することである。さらに別の目的は、少なくとも１つの印刷ユニットを備えた平面媒体印刷機の印刷品質をさらに向上させることである。

本発明の態様によれば、少なくとも１つの印刷ユニットを備えた媒体印刷機における、一連の貫通穴が設けられた少なくとも１つのエンドレスベルトを有する平面媒体搬送システムのための吸引ボックスが、
− 真空を生成できる吸引手段と、
− 少なくとも２つの別個のチャンバに分割された吸引区画と、
を有し、このチャンバは、
ベルトによって搬送される媒体にベルトの貫通穴を通じて真空を付与するように吸引手段と連通する、調整可能な体積を有する第１の吸引チャンバと、
第２の大気圧チャンバと、
であり、第１及び第２のチャンバは、可動仕切りによって互いに分離される。

吸引ボックスは、吸引区画がベルトの移動を可能にする保持構成を含む開かれた上面を有することを特徴とする。

換言すれば、区画の上面が開かれていることにより、真空がベルトに、従って平面媒体に直接伝わるようになる。ベルトは、上面の領域に保持されて循環する。

調整可能な寸法を有する吸引チャンバは、付与される真空の強度を容易かつ単純に調整することができる。従って、ベルトが通る面は、調整可能なチャンバに応じて変化できる吸引ゾーンを有する。これにより、平面媒体の平面性と、搬送ベルトゾーンに対して平面媒体が動かないことと、従って搬送精度とを保つために、１又は複数の吸引ゾーンの領域で高い最適な吸引を維持できるようになる。

このゾーンの表面は、例えば搬送及び印刷予定の平面媒体のサイズに応じて変化する。媒体印刷機の動作が最適化され、搬送される平面媒体が存在するゾーンに範囲が制限された真空が、搬送ベルトの真下に付与されるようになる。搬送される媒体の下方に真空を供給するチャンバのサイズは、乾燥機の動作を乱さないように適合される。

平面媒体は、非限定的な例として、紙、平らな厚紙、段ボール紙、積層段ボール紙、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）又はその他のポリマーなどの可撓性プラスチック、或いはさらに他の材料などの、シート、ボード、又は連続ストリップの形の材料で構成されたものとして定義される。平面媒体は、非限定的な例として、ブランク紙及びその後の包装箱を形成するためのシートとして定義される。

長手方向は、印刷機内における、その中心長手方向軸に沿った平面媒体の軌道に関して定義される。上流方向及び下流方向は、印刷機全体の長手方向における、媒体の軌道での移動方向に関して定義される。

本発明の別の態様では、少なくとも１つの印刷ユニットを備えた媒体印刷機における、一連の貫通穴が設けられた少なくとも１つのエンドレスベルトを有する平面媒体搬送システムが、以下及び請求項に記載する技術的特徴のうちの１つ又は２つ以上を有する少なくとも１つの吸引ボックスを含む。

本発明の別の態様では、少なくとも１つの印刷ユニットを備えた平面媒体印刷機が、以下及び請求項に記載する技術的特徴のうちの１つ又は２つ以上を有する少なくとも１つの吸引ボックスを含む平面媒体搬送システムを備える。

本発明のさらに別の態様では、少なくとも１つの印刷ユニットを備えた平面媒体印刷機が、以下及び請求項に記載する技術的特徴のうちの１つ又は２つ以上を有する平面媒体搬送システムを備える。

本発明は、添付の概略図面を参照して行う以下の非限定的かつ例示的な実施形態の説明から容易に理解され、その様々な利点及び異なる特徴がさらに明らかになるであろう。

本発明による搬送システム及び吸引ボックスを含む印刷機の斜視図である。 本発明の第１の実施形態による吸引ボックスの側面図である。 本発明の第１の実施形態による吸引ボックスの平面図である。 本発明の第１の実施形態による吸引ボックスの下流側の平面斜視図である。 本発明の第１の実施形態による吸引ボックスの上流側の平面斜視図である。 本発明の第２の実施形態による吸引ボックスの上流側の平面斜視図である。

図１に示すように、印刷機１は、例えば段ボール紙などのプレート状要素の形の媒体に印刷を行うために使用される。主な例示的な実施形態では、印刷機１が、例えば米国特許６．４７１，４３０号明細書に記載されているいくつかの構成部品を含むデジタル印刷機である。印刷機１は、順に一列に配置された一連の４つの印刷ユニット２を含む。

印刷ユニット２の各々は、例えばインクジェット式印字ヘッドなどの少なくとも１つのデジタル非接触印字ヘッドを有する。一例として、１組のヘッドが下を向き、ベルト６によって搬送されるシートの上面に印刷を行う。印刷ユニット２では、黒、シアン、マゼンタ及び黄色のインクがシート上に連続して印刷される。

シートは、印刷機１（図示せず）の上流に取り付けられた供給ステーション（図示せず）によって投入（図１の矢印Ｆ）される。その後、これらのシートは把持され、長手方向Ｆに搬送されて循環し、印刷されると印刷機１の下流に取り付けられた配送ステーション（図示せず）において出力Ｆされる。印刷ユニット２の下流には、蒸気排出管を有する２つの乾燥機３が配置される。

印刷予定のシートは、搬送システム４によって上流から下流に搬送される。搬送システム４は、少なくとも１つのベルトを有し、この例では、第１の上流側ローラ７と第２の下流側ローラ８との間に取り付けられた単一のエンドレス金属ベルト６を有する。エンドレスベルト６には、一連の貫通穴（図１では見えない）が設けられる。２つのローラ７及び８の少なくとも一方はモータ９によって回転駆動（図１の矢印Ｒ）され、これによってベルト６が駆動される。ローラ７及び８、並びにベルト６は、フレーム１０に取り付けられる。

シートは、真空ボックス１１とも呼ばれる吸引ボックスによってベルト６上に平らに貼り付いたままの状態で印刷ユニット２及び乾燥機３の下を通過する。図１では、印刷ユニット２の上流、印刷ユニット２の間、及び印刷ユニットの下流の真空ボックス１１のみを破線で示している。

印刷機１は、印刷予定の厚紙シート上に印刷によって堆積するインクの付着性及び安定性を促すために、上流側コーティングユニット１２を含むことが好ましい。この上流側コーティングユニット１２は、第１の印刷ユニット２の上流であって供給ステーションの直後に配置される。上流側コーティングユニット１２は、上流側ローラ７に対して垂直に配置される。上流側コーティングユニット１２と第１の印刷ユニット２との間には、コーティングを乾燥させるために乾燥機３を配置することができる。

印刷機１は、印刷済みの厚紙シート上に印刷によって堆積したインクの安定性及び保護を促すために、上流側コーティングユニット１２を含むことが好ましい。この下流側コーティングユニット１３は、最後の印刷ユニット２及び乾燥機３の下流であって配送ステーションの直前に配置される。下流側コーティングユニット１３は、下流側ローラ８に対して垂直に配置される。

ベルト６の下方のフレーム１０には、７つの吸引ボックス１１が取り付けられる。これらのボックス１１は、シートを搬送するベルト６の上側部分と、逆向きに戻るベルト６の下側部分との間に存在する。各吸引ボックス１１は、ベルト６の下面に向けられた上面１６を有し、シートは、ベルト６の下面に平らに貼り付く。ベルト６は、上面の領域を通過する。乾燥機３の各々は、吸引ボックス１１に関連する。印刷ユニット２間の各間隙も、吸引ボックス１１に関連する。

第１の実施形態による吸引ボックス１１は、その上面の領域に、一連の横向きの等距離にある互いに平行なロール１４（図２、図３、図４及び図５）を含む、ベルト６を適所に保持するための構成を有する。明確にするために、図３に示すボックス１１は、中央ロール１４を取り除いている。ロール１４は、軸受によって自由に回転するように保持される。ロール１４は、区画１６の上面と同一平面に位置する。ベルト６は、ロール１４上を移動することによって摩擦と振動が制限される。

吸引ボックス１１は、上流側及び下流側の２つの側壁１７及び１８と、前方及び後方の２つの長手方向壁１９及び２１と、基部２２とによって区切られた吸引区画１６を含む（図２及び図３）。明確にするために、図４に示すボックス１１は、前壁１９を取り除いている。吸引区画１６を含むボックス１１は、開かれた上面を有する。

区画１６を含むボックス１１は、例えば区画１６内に真空を生成できるモータ２４を含む吸引手段２３と連通する。

本発明によれば、区画１６が少なくとも２つのチャンバに分割され、この例では３つのチャンバ２６、２７及び２８に分割される。第２の前方チャンバ２６及び第２の後方チャンバ２７が、第１の中央吸引チャンバ２８を取り囲む。中央チャンバ２８は調整可能であり、オペレータによって選択される可変容積を有する。２つの前方及び後方チャンバ２６及び２７は、大気圧に保たれる。

中央チャンバ２８は、ベルト６によって搬送される媒体にベルト６の穴を通じて真空を付与するために吸引手段２３と連通する。ボックス１１の、区画１６の、従って中央チャンバ２８の中心には、真空を形成するために使用する吸引手段に接続された開口部２９が位置する。

中央チャンバ２８は、２つの可動仕切り３１及び３３によって区切られる。前方可動仕切り３１は、第２の前方チャンバ２６と第１の中央チャンバ２８とを分離する。後方可動仕切り３３は、第２の後方チャンバ２７と第１の中央チャンバ２８とを分離する。吸引ボックス１１は、搬送されるシートのサイズに適応する。（見えない）可撓性プラスチックのシール又はスカートが、上流側及び下流側の側壁１７及び１８、並びに基部２２と擦れ合うことにより、中央チャンバ２８の防漏性を確実にする。

中央チャンバ２８、並びに大気圧のチャンバ２６及び２７は、長手方向に配向され、可動仕切り３１及び３３は、全体的に上流から下流に長手方向に配向されることが好ましい。

可動仕切り３１及び３３は、互いから離れて末広になり、互いに対して傾斜することが有利である。図３に示すように、仕切り３１及び３３は、ボックス１１及び印刷機１の中心長手方向軸Ｌを通る中心長手方向垂直面に対して互いに傾斜（角度ａ１）することが好ましい。このような構成では、２つの可動仕切り３１及び３３間で中央チャンバ２８を完全に閉じることが不可能になる。これらの仕切りは、上から見た時にＶ字形の形状を有し、互いに接近した時に吸引手段２３の開口部２９が塞がるのを防ぐことができる。

ボックス１１は、２つの可動仕切り３１及び３３のための作動手段３４（図２及び図４を参照）を含むことが好ましい。作動手段３４は、少なくとも１つのモータを含むことが好ましく、この例では２つの仕切り３１及び３３を作動させて動かす単一のモータ３６を含む。モータ３６は、前壁１９の裏側に位置するハウジング内に取り付けられる。このハウジングは、モータ３６を吸引ボックス１１の外側ではなくその体積内に追加できるようにするので特に有利である。

作動手段３４は、ウォームねじ３７を含むことができる。ねじ３７は、区画１６の実質的に中心を貫いて横向きに延びる。ねじ３７は、軸受によって回転保持される。ねじ３７は、摺動部を形成する要素によって２つの可動仕切り３１及び３３の各々を横切る。

ウォームねじ３７の前端部には、歯車の歯３８が固定される。モータ３６は、歯車の歯３８を介してウォームねじ３７を回転（図２の矢印Ａ及びＢ）させるチェーン又はベルト３９などの駆動手段に機械的に結合される。

ウォームねじ３７が回転すると、ねじ３７の回転方向に応じて仕切り３１及び３３が接近し、又は離れるようになる。２つの仕切り３１及び３３は、互いに対して対称的に位置することが好ましい。２つの仕切り３１及び３３は、互いに対して対称的に前方から後方及びその逆（図３の矢印Ｃ及びＳ）に横方向に移動する。

ボックス１１は、可動仕切り３１及び３３の各々のためのガイド手段を有することが好ましい。これらのガイド手段は、ガイドバー４１の形をとることができる。バー４１は、実質的に上流側及び下流側の側壁１７及び１８の領域で区画１６を貫いて横向きに延びる。上流上側バー、上流下側バー、下流上側バー及び下流下側バーを含む４つのバー４１が設けられる。

本発明の第２の実施形態（図６を参照）では、吸引ボックス４２が、上流側及び下流側の２つの側壁１７及び１８と、前方及び後方の２つの長手方向壁１９及び２１と、基部２２とによって区切られた吸引区画１６を含む。ボックス４２及び吸引区画１６は、開かれた上面を有する。

区画１６を含むボックス４２は、吸引手段２３と連通する。ボックス４２の、区画１６の、及び従って中央チャンバ２８の中心には、真空を形成するために使用する吸引手段２３に接続される開口部２９が位置する。使用する２つの仕切り３１及び３３は、第１の実施形態の仕切りと実質的に同様のものである。

第２の実施形態によるボックス４２は、その上面領域に、第１の一連の前方ロール４３を含むベルト６保持構成を含む。これらの例えば５つの前方ロール４３は、横向きで、等距離にあり、互いに平行である。ベルト６保持構成は、第１の一連の後方ロール４４も含む。これらの例えば５つの後方ロール４４は、横向きで、等距離にあり、互いに平行である。前方ロール４３及び後方ロール４４は、軸受によって自由に回転するように保持される。前方ロール４３は、後方ロール４４と一直線に存在する。

この保持構成は、前方ランナ４６、中央ランナ及び後方ランナ４８という、長手方向に配置された３つのランナを含む。前方ロール４３は、ランナ４６、４７及び４８によって後方ロール４４から分離される。これらのランナ４６、４７及び４８の上縁部は、区画１６の上面と同一平面に位置する。

ベルト６は、前方ロール４３及び後方ロール４４上に保持されて移動する。ベルト６の中央部は、これらのランナ４６、４７及び４８の上縁部上を摺動する。ベルト６は、一連のロール４３及び４４、並びにランナ４６、４７及び４８によって保持されるので、ベルト６の振動、結果的に印刷ユニット２によるシートの印刷の乱れを防ぐことが可能になる。

本発明は、説明し図示した実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲を越えることなく数多くの修正を行うことができる。

このようなボックス１１は、例えば印刷ユニット１又は他のモジュールの下方などの、印刷機１の他の部分で使用することもできる。或いは、仕切り３１及び３３毎に１つのモータを設けて、各モータ／可動仕切りの対のための独立した作動手段（ウォームねじ又はその他の手段）を用いることもできる。

Claims (15)

1. 少なくとも１つの印刷ユニット（２）を備えた媒体印刷機（１）における、一連の貫通穴が設けられた少なくとも１つのエンドレスベルト（６）を有する平面媒体搬送システム（４）のための吸引ボックスであって、
   − 真空を生成できる吸引手段（２３）と、
   − 少なくとも２つの別個のチャンバ（２６、２７、２８）に分割された吸引区画（１６）と、
   を有し、前記チャンバは、
   前記ベルト（６）によって搬送される前記媒体に前記ベルト（６）の貫通穴を通じて前記真空を付与するように前記吸引手段（２３）と連通する、調整可能な体積を有する第１の吸引チャンバ（２８）と、
   第２の大気圧チャンバ（２６、２７）と、
   であり、前記第１及び第２のチャンバ（２８、２６、２７）は、可動仕切り（３１、３３）によって互いに分離され、
   前記吸引区画（１６）は、前記ベルト（６）の移動を可能にする保持構成（１４、４３、４４、４６、４７、４８）を含む開かれた上面を有する、
   ことを特徴とするボックス。
2. 前記保持構成は、少なくとも１つのロール（１４、４３、４４）を含む、
   請求項１に記載のボックス。
3. 前記保持構成は、少なくとも１つのランナ（４６、４７、４８）を含む、
   請求項１又は２に記載のボックス。
4. 中央吸引チャンバ（２８）と２つの大気圧チャンバ（２６、２７）とを有し、前記吸引チャンバ（２８）は、２つの可動仕切り（３１、３３）によって区切られる、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のボックス。
5. 少なくとも１つのモータ（３６）とウォームねじ（３７）とを含む、前記仕切り（３１、３３）のための作動手段（３４）を有する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のボックス。
6. 前記仕切り（３１、３３）のためのガイド手段（４１）を有する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のボックス。
7. 前記２つの仕切り（３１、３３）は、互いに対して対称的に位置し、互いに対して対称的に移動する、
   請求項４から６のいずれか１項に記載のボックス。
8. 前記吸引チャンバ（２８）及び前記大気圧チャンバ（２６、２７）は、長手方向に配向される、
   請求項１から７のいずれか１項に記載のボックス。
9. 前記仕切り（３１、３３）は、中心長手方向垂直面に対して互いに傾斜（ａ１）する、
   請求項４から８のいずれか１項に記載のボックス。
10. 少なくとも１つの印刷ユニット（２）を備えた媒体印刷機（１）における、一連の貫通穴が設けられた少なくとも１つのエンドレスベルト（６）を有する平面媒体搬送システムであって、請求項１から８のいずれか１項に記載の少なくとも１つの吸引ボックス（１１）を備える、
    ことを特徴とするシステム。
11. 前記ベルト（６）は、少なくとも１つの駆動モータ（９）によって回転駆動されて前記ベルト（６）を搬送方向（Ｆ）に駆動する第１及び第２ローラ（７、８）間に取り付けられる、
    請求項１０に記載のシステム。
12. 少なくとも１つの印刷ユニット（２）を備えた平面媒体印刷機であって、請求項１０又は１１に記載の平面媒体搬送システム（４）を備える、
    ことを特徴とする平面媒体印刷機。
13. 少なくとも１つの印刷ユニット（２）を備えた平面媒体印刷機であって、請求項１から９のいずれか１項に記載の少なくとも１つの吸引ボックスを有する媒体搬送システム（４）を備える、
    ことを特徴とする平面媒体印刷機。
14. 吸引ボックス（１１）に関連する乾燥機（３）を備える、
    請求項１２又は１３に記載の平面媒体印刷機。
15. 前記印刷ユニット（２）は、少なくとも１つのデジタル印字ヘッドを有する、
    請求項１２から１４のいずれか１項に記載の平面媒体印刷機。

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