JP2018126885A - 印刷機 - Google Patents

Abstract

【課題】 枚葉紙がグリッパによって破られることを防止し得る印刷機の提供。【解決手段】 反転胴４２が２回転する間に１回だけグリッパ４２Ｇを稼働させる稼働手段１０を備え、反転胴４２の１回転中にグリッパ４２Ｇは印刷側渡し胴２１の凹部２１Ｒには入り込まないようにして、枚葉紙Ｐがグリッパ４２Ｇによって破られず、反転胴４２の１回転が終了すると、稼働手段１０によりグリッパ４２Ｇの摘爪５１が、反転渡し胴４１の第一凹部７に入り込んで、枚葉紙Ｐの後端Ｐ２をグリップする。【選択図】図７

Description

本発明は、枚葉紙の両面に印刷を可能とする印刷機に関する。

この種の印刷機として、下記特許文献１の印刷機が提案されている。下記特許文献１の印刷機では、印刷胴、吸着胴、反転胴、渡し胴が、枚葉紙の搬送方向上流側から下流側へ向けて配置されている。このうち吸着胴は、枚葉紙を胴表面に吸着させる吸着装置を備える。反転胴は、吸着胴の外周面に保持された枚葉紙の後端側をグリップすべく、一対のくわえ爪からなるグリッパを備える。

特許文献１の印刷機では、反転胴のグリッパでは、吸着胴の外周面に保持された枚葉紙の後端側をグリップする前には、一対のくわえ爪は開いており、吸着胴および反転胴が枚葉紙の受け渡し位置まで回転して、吸着胴の吸着装置における吸着が解除された後に閉じることで、枚葉紙の後端側をくわえる。その後、枚葉紙は反転胴の回転により、グリッパにくわえられた状態で表裏反転されて、渡し胴に渡される。

特開２０１４−２３４２６２号公報

特許文献１の印刷機において、グリッパは一対のくわえ爪を備え、吸着胴および反転胴の回転中に、開いた状態から閉じることで枚葉紙の後端側をくわえる。しかしながら、枚葉紙をくわえる際に、くわえ爪が反転胴の外周面から突出するようなグリッパであった場合、くわえ爪が他の胴に保持された枚葉紙を破ってしまうことが懸念される。

そこで本発明は、枚葉紙がグリッパによって破られることを防止し得る印刷機の提供を目的とする。

本発明の印刷機は、枚葉紙に対して片面印刷および両面印刷が可能な印刷機であって、上流側に配置された第一胴と、両面印刷を施す際に用いられ、該第一胴の下流側に配置されて第一胴と平行な胴軸心回りに該第一胴と反対方向に回転する第二胴とを備え、該第二胴は、その軸心回りに２回転するうちの１回転中に、該第二胴の上流側にある前記枚葉紙の後端側をくわえて、前記第一胴に枚葉紙を受け渡すグリッパを備え、該グリッパは、前記胴軸心と平行な爪軸心回りに相対的に回動可能な一対のくわえ爪を備え、前記第一胴はその外周面に、両面印刷の際に前記グリッパを入り込ませることを可能とする凹部を備え、両面印刷における前記第二胴から第一胴への前記枚葉紙の受け渡しの際に、前記グリッパを前記爪軸回りに回動させて前記凹部に入り込むよう稼働させ、前記枚葉紙の受け渡しの際以外には、前記グリッパを前記爪軸回りに回動させて前記凹部に入り込まないよう稼働させる稼働手段を備えたことを特徴としている。

上記構成を備えた本発明の印刷機では、枚葉紙に対する両面印刷において、第二胴から第一胴へ枚葉紙が受け渡される際、グリッパの一対のくわえ爪は、稼働手段により爪軸回りに回動して枚葉紙の後端側をくわえた状態で第一胴の凹部に入り込むことで、枚葉紙を第一胴へ受け渡すことができ、枚葉紙の受け渡しの際以外には、グリッパが凹部に入り込まないよう爪軸回りに回動するよう稼働することで、グリッパが第一胴にある枚葉紙を破らない。

本発明の印刷機では、前記稼働手段は、前記枚葉紙に対する片面印刷時と両面印刷時のうち、該両面印刷時にのみ前記グリッパを稼働させる構成を採用できる。

上記構成によれば、グリッパによる枚葉紙の受け渡しを必要とする両面印刷時にのみグリッパが稼働することで、片面印刷に際してはグリッパを第一胴に干渉させることがなく、枚葉紙が破られない。

本発明の印刷機では、前記稼働手段は、前記第二胴の回転駆動力を、前記一対のくわえ爪の回動動作として繋断するクラッチ機構を備えた構成を採用できる。

上記構成の印刷機では、クラッチ機構により、第二胴の回転駆動力がくわえ爪の回動動作として繋断されて、両面印刷の際にのみ、グリッパが稼働される。

本発明の印刷機によれば、枚葉紙がグリッパによって破られることを防止し得る。

本発明の一実施形態に係る印刷機の全体概略側面図である。 同稼働手段を表す機構の要部断面図である。 同往復回動機構を表す一方側からの側面図である。 同往復回動機構を表す他方側からの側面図である。 同クラッチ体を表し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は径方向中心での断面図である。 同片面印刷時におけるグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図である。 同両面印刷時におけるグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図であり、処理胴から反転渡し胴へ最小枚葉紙が受け渡された直後の側面図である。 同図７の状態から反転胴が９０°だけ回転した状態のグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図である。 同図７の状態から反転胴が１８０°だけ回転した状態のグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図である。 同図７の状態から反転胴が２７０°だけ回転した状態のグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図である。 同図７の状態から反転胴が３６０°だけ回転した状態のグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図である。 同図７の状態から反転胴が４５０°だけ回転した状態のグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図である。 同図７の状態から反転胴が５４０°だけ回転した状態のグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図である。 同図７の状態から反転胴が６３０°だけ回転した状態のグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図である。 同両面印刷時におけるグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図であり、処理胴から反転渡し胴へ最大枚葉紙が受け渡された直後の側面図である。 同図１５の状態から反転胴が９０°だけ回転した状態のグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図である。 同図１５の状態から反転胴が１８０°だけ回転した状態のグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図である。 同図１５の状態から反転胴が２７０°だけ回転した状態のグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図である。 同図１５の状態から反転胴が３６０°だけ回転した状態のグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図である。 同図１５の状態から反転胴が４５０°だけ回転した状態のグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図である。 同図１５の状態から反転胴が５４０°だけ回転した状態のグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図である。 同図１５の状態から反転胴が６３０°だけ回転した状態のグリッパの姿勢を表す反転機構の側面図である。

以下、本発明に係る印刷機の一実施形態について、図面に基づいて説明する。図１に示すように印刷機は、給紙部１と、給紙部１からの枚葉紙Ｐを受け取って枚葉紙Ｐに印刷を施す印刷部２と、印刷部２で印刷された枚葉紙Ｐを印刷部２から排紙するための排紙部３とを備えている。

給紙部１は、枚葉紙Ｐをストックしておくための印刷前貯留部１１と、印刷前貯留部１１に貯留された枚葉紙Ｐを１枚ずつ印刷部２へ給紙する給紙装置としてのフィーダー１２と、フィーダー１２で送られる枚葉紙Ｐを受け取って下流側へ搬送する径の小さな渡し胴である給紙胴１３と、給紙胴１３からの枚葉紙Ｐを受け取って下流側の印刷部２へ搬送する、給紙胴１３の２倍の径を有する給紙側渡し胴１４とを備えている。給紙胴１３及び給紙側渡し胴１４は、爪台と爪とで枚葉紙Ｐをくわえて保持するくわえクランプ（図示せず）、及びくわえクランプを収容するための凹部を備えており、くわえクランプにより枚葉紙Ｐの端をくわえて、枚葉紙Ｐが受け渡される。また、フィーダー１２は、フィーダークラッチ（図示せず）を備えており、駆動制御手段からの信号によりフィーダークラッチを介してフィーダー１２の駆動を停止することによって、給紙が停止される。

排紙部３は、印刷部２で一方の面又は両面に印刷がなされた枚葉紙Ｐをストックする印刷後貯留部（図示せず）と、印刷部２で前記のように印刷された枚葉紙Ｐを印刷後貯留部へ搬送する搬送部（ここではチェーン式の搬送部）３１とを備えている。

印刷部２は、給紙側渡し胴１４からの枚葉紙Ｐを受け取って搬送する印刷側渡し胴２１と、印刷側渡し胴２１からの枚葉紙Ｐを受け取って図示してしないインキ供給装置からのインキが供給されて一方の面に印刷を行う処理胴２２とを備えている。

印刷部２は、印刷側渡し胴２１及び処理胴２２の下方に、反転機構４を備えている。反転機構４は、処理胴２２により印刷された枚葉紙Ｐが受け渡されて枚葉紙Ｐの他方の面に印刷をすべく枚葉紙Ｐを表裏反転させて処理胴２２に受け渡すための複数の胴を有する。反転機構４は、処理胴２２の下方に配置される反転渡し胴４１と、印刷側渡し胴２１の下方にあって、反転渡し胴４１及び印刷側渡し胴２１の間に配置された反転胴４２とを備えている。反転胴４２は、反転渡し胴４１からの枚葉紙Ｐを受け取って反転させるよう構成されており、第二胴に相当し、印刷側渡し胴２１が第一胴に相当する。

図７に示すように、印刷側渡し胴２１は、給紙胴１３の略２倍の径を有し、枚葉紙Ｐの端をくわえて保持すべく、２つの爪台と爪とからなるくわえクランプ２１Ｇが、略１８０度間隔を置いて印刷側渡し胴２１に形成された２つの凹部２１Ｒに収容されている。また、処理胴２２は、給紙胴１３の略３倍の径を有し、枚葉紙Ｐの端をくわえて保持すべく、３つの爪台と爪とからなるくわえクランプ２２Ｇが、略１２０度の間隔を置いて処理胴２２に形成された３つの凹部２２Ｒに収容されている。

反転渡し胴４１は、給紙胴１３の略２倍の径に設定されている。反転渡し胴４１は、固定セグメント（以下「前セグメント」と称する）４１Ａと、反転渡し胴４１の回転中心を中心に回動可能な回動セグメント（以下「後セグメント」と称する）４１Ｂとを有する伸縮部５，６を、周方向において１８０度の間隔を置いて備えている。各伸縮部５，６における前セグメント４１Ａ及び後セグメント４１Ｂの外周面は、円弧状に形成されているとともに、同一曲面上に配置されている。そして、前セグメント４１Ａ及び後セグメント４１Ｂは、互いに周方向で噛み合うことができる櫛歯状に構成されている。

各伸縮部５，６において、後セグメント４１Ｂが反転渡し胴４１の回転中心を中心に、前セグメント４１Ａに対して回動することで、両セグメント４１Ａ，４１Ｂどうしが深く噛み合った状態と、噛み合いが略解消された状態とに切り替えることができる。後セグメント４１Ｂを前セグメント４１Ａから離間する側へ最大角度回動させて両者の噛み合いを略解消することによって、前セグメント４１Ａの外周面の周方向長さに後セグメント４１Ｂの外周面の周方向長さを加えた周方向長さが、印刷機で扱われる枚葉紙Ｐのうちの搬送方向長さが最も長い最大枚葉紙に対応する最長長さに略等しく設定されている。後セグメント４１Ｂを前セグメント４１Ａに深く噛み合うように回動させることによって、前セグメント４１Ａの外周面に後セグメント４１Ｂの後側の外周面を加えた周方向長さが、印刷機で扱われる枚葉紙Ｐのうちの搬送方向長さが最も短い最小枚葉紙に対応する最短長さに略等しく設定されている。

この場合、前セグメント４１Ａの周方向長さが、最小枚葉紙の長さに略等しく設定されている。一方の伸縮部５において、前セグメント４１Ａは、その回動方向先端に爪台と爪とからなるくわえクランプ４１Ｇを備え、処理胴２２からの枚葉紙Ｐの先端Ｐ１をくわえて保持することができるように構成されている。一方の伸縮部５において、前セグメント４１Ａと対をなす後セグメント４１Ｂは、その回動方向後端に前セグメント４１Ａのくわえクランプ４１Ｇにより先端Ｐ１がくわえられている枚葉紙Ｐの後端Ｐ２を吸着するサッカ４１Ｓを備えている。

反転渡し胴４１の外周面部には、反転胴４２が備えたグリッパ４２Ｇ（後に詳述する）を入り込むことを可能とした第一凹部７、第二凹部８を備えている。この第一凹部７、第二凹部８について述べる。伸縮部５，６において、前述したように後セグメント４１Ｂが前セグメント４１Ａに対して最大角度となるよう回動した場合でも、反転渡し胴４１の外周面部は一周に至らず、伸縮部５，６どうしの後セグメント４１Ｂの回動方向後端と前セグメント４１Ａの前端との間には、外周面部が存在しない。

この場合では、特に、サッカ４１Ｓを備えた後セグメント４１Ｂの回動方向後端のすぐ後ろ部分、およびくわえクランプ４１Ｇを備えた前セグメント４１Ａの回動方向前端のすぐ後ろ部分が第一凹部７、第二凹部８として特定される。これら第一凹部７、第二凹部８の周方向長さは、後セグメント４１Ｂを前セグメント４１Ａに対して移動させることで変更される。

給紙胴１３、給紙側渡し胴１４、印刷側渡し胴２１、処理胴２２、反転胴４２は、図示していないギヤにより機械的に連動連結され、１つの第一駆動源としての本機モータにより同期運転するように構成されている。これら同期運転される胴のうち、給紙胴１３、給紙側渡し胴１４、印刷側渡し胴２１、処理胴２２から本機が構成されている。反転渡し胴４１は、前述したように、反転胴４２とで反転機構４を構成しており、本機とは別駆動される。すなわち反転渡し胴４１は、本機モータとは異なる第二駆動源としてのサーボモータにより駆動される。このサーボモータは、反転渡し胴４１の回転位置情報である回転角度を検出する反転機構側検出手段としてのエンコーダを備えている。

ここで、反転胴４２について詳述する。前述したように、反転胴４２は、反転渡し胴４１からの枚葉紙Ｐを受け取って反転させるよう構成されている。反転胴４２は、その回転軸心を反転渡し胴４１の回転軸心と平行に配置するよう設けられている。反転胴４２は、反転渡し胴４１の回転方向と反対の方向（図１では反時計方向）に回転する。

図２に示すように、反転胴４２は、胴軸体４２０と、胴本体４２１と、前記グリッパ４２Ｇと、グリッパ４２Ｇの稼働のための稼働手段１０とを備える。胴軸体４２０は、反転胴４２の軸心方向に離間して配置されたフレーム部材Ｆに、軸受を介して軸心回りに回転可能に支持されている。胴軸体４２０の端部に胴ギヤ４２２が取付けられており、胴ギヤ４２２は本機側駆動ギヤＨとともに回転するように、本機側駆動ギヤＨと組付けられている。この場合、本機側駆動ギヤＨは、本機側小径ギヤＨ１と、この本機側小径ギヤＨ１に噛合する本機側大径ギヤＨ２とを備え、胴ギヤ４２２は、本機側大径ギヤＨ２に取付けられている。

本機側大径ギヤＨ２と本機側小径ギヤＨ１とのギヤ比は、２：１である。また、本機側駆動ギヤＨは、本機側大径ギヤＨ２に噛合する、印刷側渡し胴２１側の本機側最大径ギヤＨ３を備えている。本機側最大径ギヤＨ３と本機側大径ギヤＨ２とのギヤ比は、２：１である。すなわち、印刷側渡し胴２１がその軸心回りに１回転すると、反転胴４２はその軸心回りに２回転する。

胴本体４２１は円筒状に形成されて、胴軸体４２０の間に配置されており、胴軸体４２０とともに回転するよう構成されている。そして、本機側大径ギヤＨ２が１回転すると、本機側小径ギヤＨ１は２回転するから、胴本体４２１が１回転すると、本機側小径ギヤＨ１は２回転する。この胴本体４２１は、給紙胴１３と略同じ径に設定されている。反転渡し胴４１は反転胴４２の略２倍の径に設定され、胴本体４２１は、給紙胴１３と略同じ径に設定されている。このため、反転胴４２（胴本体４２１）は、反転渡し胴４１が１回転する間に２回転するよう構成されている。

胴本体４２１の周方向１箇所に凹部４２Ｒが形成されており、グリッパ４２Ｇは、凹部４２Ｒに、爪台と称される取付部材（符合省略）を介して設けられている。グリッパ４２Ｇは、枚葉紙Ｐの後端Ｐ２をグリップする一対の摘爪（くわえ爪に相当する）５０，５１を備える。摘爪５０，５１は、反転胴４２の軸心と平行な１本の摘爪軸体５２に取付けられている。摘爪軸体５２は、胴本体４２１の長手方向に亘る長さを有し、胴本体４２１に支持されている。摘爪軸体５２は、凹部４２Ｒに対して、胴本体４２１の径方向外方に外れた位置に配置されている。

摘爪軸体５２は、軸部５２０と、軸部５２０を外側に遊嵌する管体５２１とを備えて、胴本体４２１の長手方向に亘る長さを有する。一対の摘爪５０，５１のうちの一方は、軸部５２０に固定され、他方は管体５２１の外周部に固定されている。管体５２１が軸部５２０に遊嵌していることで、軸部５２０と管体５２１とは周方向に相対回動可能に構成され、軸部５２０と管体５２１とが相対回動することで、一対の摘爪５０，５１が接近離間する。このようなグリッパ４２Ｇは、摘爪軸体５２に、間欠的に複数個設けられている。そして、軸部５２０と管体５２１とを周方向に相対回動可能とする、図示しないカム機構が設けられ、一対の摘爪５０，５１は、枚葉紙Ｐの後端Ｐ２をグリップする際には最も接近するよう制御される。

稼働手段１０は、枚葉紙Ｐに対する片面印刷時と両面印刷時のうち、両面印刷時にのみグリッパ４２Ｇを稼働させるよう構成されている。すなわち稼働手段１０は、両面印刷における反転渡し胴４１から反転胴４２への枚葉紙Ｐの受け渡しの際に、摘爪軸体５２回りに回動させて、グリッパ４２Ｇが第一凹部７に入り込むよう稼働させ、枚葉紙Ｐの受け渡しの際以外には、グリッパ４２Ｇを摘爪軸体５２回りに回動させて、グリッパ４２Ｇが第一凹部７、第二凹部８に入り込まないよう稼働させる。

稼働手段１０は、グリッパ４２Ｇを摘爪軸体５２回りに往復回動させ得る往復回動機構１００と、本機側駆動ギヤＨの駆動をグリッパ４２Ｇ側の駆動とするよう繋断するクラッチ機構１１０と、クラッチ機構１１０と往復回動機構１００とを連結する連結機構１２０とを備える。

往復回動機構１００は、胴軸体４２０ごとに（胴本体４２１の両側に）設けられている。すなわち往復回動機構１００は、胴本体４２１の軸心方向両外側に配置されている。往復回動機構１００は、図２ないし図４に示すように、環状のカム部材１１１と、カム部材１１１の外周カム面１１２に案内されるカムフォロア１１３を有する環状の被案内部材１１４と、被案内部材１１４に取付けられたラック状の帯状ギヤ１１５と、爪用ギヤ１１６とを備える。

カム部材１１１は、カムギヤ１１７と、カムギヤ１１７に一体的に組付けられた環状のカム本体１１８とを同心に組付けた組品とされている。カム部材１１１は、胴軸体４２０に軸受を介して、カム本体１１８を軸心方向内側に配して回転可能に組付けられている。カムギヤ１１７と本機側大径ギヤＨ２とのギヤ比は１：１に設定されている。カム本体１１８は一定厚みを有した板状に形成され、その外周面が外周カム面１１２とされている。外周カム面１１２は軸心方向に平行な面であり、連続した曲面の組合わせにより形成されている。

外周カム面１１２は、胴軸体４２０の軸心を中心として、最も径方向外側への突出量が大きい最大突出部１１２ａと、最も径方向外側への突出量が小さい最小突出部１１２ｂと、最大突出部１１２ａと最小突出部１１２ｂとの間の突出量とされた中間突出部１１２ｃとを連続的に備える。外周カム面１１２が突出量の異なる面を備えることで、グリッパ４２Ｇが反転渡し胴４１の第一凹部７に入り込むタイミングを特定する構成となっている。

被案内部材１１４は、胴軸体４２０ごとに、カム部材１１１に対して軸心方向内側に配置されている。被案内部材１１４は、楕円状で一定の厚みを有する板状の被案内部材本体１１４Ａと、被案内部材本体１１４Ａに取付けられた前記カムフォロア１１３とを備える。被案内部材本体１１４Ａの中心部に、胴軸体４２０が挿通される案内穴１１４Ｂが形成されている。案内穴１１４Ｂは楕円状に形成されており、短径が胴軸体４２０の径に略一致し、長径が胴軸体４２０の径の２倍よりも小さく設定されており、案内穴１１４Ｂの壁面の長径方向途中部分に、短径方向に膨出する膨出部１１４ｂが形成されている。被案内部材本体１１４Ａは、胴軸体４２０に嵌合した状態で、胴軸体４２０の外周面に案内されて案内穴１１４Ｂの長径方向一端側から長径方向他端側まで移動可能とされている。

カムフォロア１１３は、軸心回りに回転可能なローラーであり、被案内部材本体１１４Ａの周方向途中部分に、軸心方向に沿う取付部材を介して回転可能に取付けられている。カムフォロア１１３の外周面がカム本体１１８の外周面に当接して、カムフォロア１１３は軸心回りに転動する。

帯状ギヤ１１５は、被案内部材１１４における被案内部材本体１１４Ａに、カムフォロア１１３から周方向に離間した位置に配置されている。帯状ギヤ１１５は、小さな曲率を有して湾曲して形成され、径方向外側部に、湾曲方向に沿って歯部１１５ａが形成されている。帯状ギヤ１１５の曲率は、被案内部材本体１１４Ａの長径方向に亘る曲率と略等しく設定されている。帯状ギヤ１１５は、その外周部に形成された歯部１１５ａを、被案内部材本体１１４Ａに対してその径方向外側に突出した位置とするよう、また、歯部１１５ａを被案内部材本体１１４Ａの外周面のうち長径方向に沿うようにして、被案内部材本体１１４Ａに形成された取付凹部に固定されている。

爪用ギヤ１１６は、摘爪軸体５２（管体５２１）の途中部分において、帯状ギヤ１１５に対応する位置に外嵌されている。すなわち、爪用ギヤ１１６の歯部１１６ａと帯状ギヤ１１５の歯部１１５ａとが噛合されている。

クラッチ機構１１０は、クラッチ体９０と、クラッチ体９０を軸心方向に沿って往復案内移動可能なクラッチ軸９１と、クラッチ体９０に取付けられた切替用軸体９２と、切替用軸体９２をクラッチ軸９１の軸心に沿って往復動させる切替駆動部９３とを備える。

クラッチ軸９１は胴軸体４２０に比べて顕著に小径であり、胴軸体４２０に対して離間して胴軸体４２０に平行に配置されている。クラッチ軸９１の両側端部は、前記フレーム部材Ｆに軸受を介して回転可能支持されている。クラッチ軸９１の一方の端部側に、クラッチ体９０に対して回転駆動力を伝達する第一伝達ギヤ９４が軸受を介して回転可能に外嵌されている。また、クラッチ軸９１において、第一伝達ギヤ９４に対して軸心方向外側の端部に、本機側駆動ギヤＨのうちの本機側小径ギヤＨ１が、軸受を介して回転可能外嵌されている。

クラッチ体９０は、第一伝達ギヤ９４および本機側小径ギヤＨ１の間で、クラッチ軸９１に滑り軸により外嵌されている。クラッチ体９０は円板状に形成されており、クラッチ軸９１と一体的に回転するようキーとキー溝が用いられ、且つクラッチ軸９１の軸心方向に沿って、第一伝達ギヤ９４および本機側小径ギヤＨ１の間を移動可能とされている。

図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、クラッチ体９０の一方面には、伝達側突出部９０Ａが突出して形成され、クラッチ体９０の他方面には、駆動側突出部９０Ｂが突出して形成されている。伝達側突出部９０Ａおよび駆動側突出部９０Ｂはともに、クラッチ体９０と同径の半環状に形成されている。伝達側突出部９０Ａおよび駆動側突出部９０Ｂの周方向端部面は、クラッチ体９０の一方面から軸心方向に向けて立上げられる駆動力伝達面とされている。

伝達側突出部９０Ａは、実質的に第一伝達ギヤ９４から駆動力を伝達される部分であり、駆動側突出部９０Ｂは、実質的に本機側小径ギヤＨ１から駆動力が伝達される部分である。このため、第一伝達ギヤ９４および本機側小径ギヤＨ１には、クラッチ体９０の駆動力伝達面に周方向で対向して当接する当接面が形成されている。なお、この第一伝達ギヤ９４は、胴軸体４２０の端部に外嵌固定された胴ギヤ４２２に噛合されている。第一伝達ギヤ９４と胴ギヤ４２２とのギヤ比は１：１に設定されている。

切替駆動部９３は、切替用軸体９２をクラッチ軸９１の軸心に沿って往復動させるシリンダ装置であり、該シリンダ装置を介して複数本の切替用軸体９２の一端がクラッチ体９０に連結されている。切替駆動部９３の駆動により、クラッチ体９０が、第一伝達ギヤ９４に係止する第一伝達位置と、本機側小径ギヤＨ１に係止する第二伝達位置とに切替えられる。

連結機構１２０は、第二伝達ギヤ９５と、第三伝達ギヤ９６と、爪用ギヤ１１６とを備える。第二伝達ギヤ９５は、第一伝達ギヤ９４に一方側のフレーム部材Ｆを介して切替用軸体９２の途中部分に外嵌固定されている。第三伝達ギヤ９６は、第二伝達ギヤ９５とは切替用軸体９２の軸心方向反対側にあって、一方と他方のフレーム部材Ｆ間において切替用軸体９２の途中部分に外嵌固定されている。第二伝達ギヤ９５と第三伝達ギヤ９６の、切替用軸体９２の途中部分における配置位置は、往復回動機構１００の位置に対応している。すなわち、第二伝達ギヤ９５、第三伝達ギヤ９６の歯部は、各往復回動機構１００のカムギヤ１１７に噛合されている。

第二伝達ギヤ９５と第三伝達ギヤ９６のギヤ比は１：１である。第二伝達ギヤ９５とカムギヤ１１７のギヤ比は、１：２である。したがって、第三伝達ギヤ９６とカムギヤ１１７のギヤ比は、１：２である。また、クラッチ体９０が第二伝達位置にある場合、胴本体４２１およびカム部材１１１は、ともに胴本体４２１の軸心回りに同位相で、１回転するよう構成されている。

上記構成の印刷機では、カムフォロア１１３がカム本体１１８の最小突出部１１２ｂと最大突出部１１２ａとの間を転動しつつ移動することで、グリッパ４２Ｇが、摘爪軸体５２回りに往復回動するよう、カム本体１１８の外周カム面１１２が設定されている。また、一対の摘爪５０，５１は、枚葉紙Ｐの後端Ｐ２をグリップする直前には、最大限に離間するよう摘爪軸体５２の軸心回りに相対的に回動して開かれるよう軸部５２０と管体５２１とが制御される。

上記構成を備えた印刷機は、その駆動を制御装置によって制御される。はじめに、枚葉紙Ｐに片面印刷を行う場合についての、印刷機の動作を説明する。片面印刷では、給紙部１から印刷部２に向けて給紙された枚葉紙Ｐは、印刷部２において印刷側渡し胴２１から、続いて処理胴２２に渡されて、処理胴２２において枚葉紙Ｐの一方表面に印刷が施される。片面印刷済の枚葉紙Ｐは、搬送部３１の駆動により、印刷後貯留部へ搬送されて貯留される。片面印刷の場合では、反転渡し胴４１および反転胴４２を備えた反転機構は用いられない。

ところで片面印刷の際には、クラッチ機構１１０では、切替駆動部９３の駆動により切替用軸体９２、および切替用軸体９２に連結されているクラッチ体９０は、クラッチ軸９１の軸心方向一方側に移動して、本機側小径ギヤＨ１に係止した第二伝達位置にある。そして第二伝達位置では、クラッチ体９０は本機側小径ギヤＨ１と一体化され、胴本体４２１およびカム部材１１１は、ともに胴本体４２１の軸心回りに１回転する。

片面印刷の場合、胴ギヤ４２２は本機側駆動ギヤＨとともに回転することで、胴本体４２１がその軸心回りに回転し、胴本体４２１に支持されているグリッパ４２Ｇが胴本体４２１とともにその軸心回りに回転する。すなわち、図６に示すように、摘爪５０，５１は互いに最も接近して閉じた閉姿勢となっており、しかも摘爪５０，５１は、胴本体４２１の凹部４２Ｒに最大限入り込んだ最傾倒姿勢にあって、摘爪５０，５１が印刷側渡し胴２１に形成された凹部２１Ｒに入り込まない。また、最傾倒姿勢では、爪用ギヤ１１６は、帯状ギヤ１１５の長手方向一端側に位置している。このように、片面印刷の場合に、摘爪５０，５１は、胴本体４２１の凹部４２Ｒに最大限入り込んだ最傾倒姿勢にあって、摘爪５０，５１が印刷側渡し胴２１に形成された凹部２１Ｒに入り込まないことで、印刷側渡し胴２１にある枚葉紙Ｐを破らない。

グリッパ４２Ｇが稼働しない状態（閉姿勢且つ最傾倒姿勢）では、カムフォロア１１３はカム本体１１８の外周カム面１１２のうちの、最小突出部１１２ｂ上にある。枚葉紙Ｐに片面印刷が施される間は、カムフォロア１１３とカム本体１１８との上記関係が維持される。

次に、枚葉紙Ｐに両面印刷を行う場合の、印刷機の動作を説明する。まず、両面印刷の場合における印刷機の動作の概要を説明する。両面印刷の場合では、処理胴２２において枚葉紙Ｐの一方表面に印刷が施されることは、片面印刷の場合と同様である。しかしながら、両面印刷の場合では、処理胴２２において一方表面に印刷が施された枚葉紙Ｐは、そのまま排紙部３へは搬送されず、下流側の反転機構へ搬送される。

処理胴２２に載っている枚葉紙Ｐは、その先端Ｐ１を、反転渡し胴４１において、前セグメント４１Ａが備えたくわえクランプ４１Ｇに保持される。そして、本機モータの駆動による処理胴２２の回転、およびサーボモータの駆動による反転渡し胴４１の回転により、枚葉紙Ｐが次第に反転渡し胴４１に渡され、後セグメント４１Ｂが備えたサッカ４１Ｓにより枚葉紙Ｐの後端Ｐ２が反転渡し胴４１の外周面部に吸着されて、枚葉紙Ｐが処理胴２２から反転渡し胴４１に完全に渡される。

反転渡し胴４１に載った枚葉紙Ｐは、続いて反転胴４２に設けられたグリッパ４２Ｇにより後端Ｐ２をグリップされ、サーボモータの駆動による反転渡し胴４１の回転、および反転胴４２の回転により、枚葉紙Ｐはその一方表面と他方表面とが反転させられるようにして、反転胴４２へ受け渡される。続いて、反転胴４２に渡された枚葉紙Ｐは、印刷側渡し胴２１に渡される。

一方表面と他方表面とが反転させられて反転胴４２に渡された枚葉紙Ｐは、反転した状態で印刷側渡し胴２１へ戻された後、再び処理胴２２へ渡されて、枚葉紙Ｐの他方表面に印刷が施され、他方表面に印刷が施された枚葉紙Ｐは、印刷済用紙として、搬送部３１から印刷後貯留部へ搬送される。

以上が、両面印刷の場合における印刷機の動作の概要である。本実施形態では、反転渡し胴４１は扱われる枚葉紙Ｐの搬送方向長さに対応するよう反転渡し胴４１の外周面部の周方向長さ、特に、くわえクランプ４１Ｇとサッカ４１Ｓとの間である、反転渡し胴４１の外周面部の周方向長さを変更可能としている。すなわち、前述のように、反転渡し胴４１の外周面部の周方向長さは、この印刷機で扱われる搬送方向長さが最短の枚葉紙Ｐに対応する最短距離から、搬送方向長さが最長の枚葉紙Ｐに対応する最長距離の間で変更が可能である。

本実施形態では、両面印刷を行う際には、予め扱われる枚葉紙Ｐの搬送方向長さに対応するよう反転渡し胴４１の外周面部の周方向長さを調整しておく。すなわち、前セグメント４１Ａに対し、後セグメント４１Ｂを反転渡し胴４１の回転中心を中心に回動させることで、反転渡し胴４１の外周面部の周方向長さが調整される。

両面印刷時の反転胴４２の動きについて、グリッパ４２Ｇの稼働を主に説明する。両面印刷に際しては、本機側駆動ギヤＨの駆動が、第一伝達ギヤ９４、第二伝達ギヤ９５、第三伝達ギヤ９６を介してカムギヤ１１７に伝達され、カム本体１１８が軸心回りに回転を継続させられる。また、カム本体１１８が軸心回りに回転を継続することで、カムフォロア１１３がカム部材１１１の外周カム面１１２を転動し、カムフォロア１１３がカム部材１１１の外周カム面１１２を転動することで、被案内部材１１４の被案内部材本体１１４Ａが、その案内穴１１４Ｂを胴軸体４２０に案内されて、胴軸体４２０の中心軸回りに揺動する。被案内部材本体１１４Ａが胴軸体４２０の中心軸回りに揺動すれば、被案内部材本体１１４Ａに取付けられている帯状ギヤ１１５が被案内部材本体１１４Ａに伴って揺動し、帯状ギヤ１１５が揺動することで、帯状ギヤ１１５に噛合している爪用ギヤ１１６が回動する。爪用ギヤ１１６が回動することで、グリッパ４２Ｇが摘爪軸体５２回りに回動する。また、摘爪５０，５１の摘爪軸体５２回りの回動（開閉）については、軸部５２０と管体５２１とが別々に制御される。

グリッパ４２Ｇは、両面印刷の際には、反転渡し胴４１に載った枚葉紙Ｐの後端Ｐ２をグリップして反転胴４２へ受け渡し、続いて印刷側渡し胴２１へ戻すための構成部材である。いっぽうで、反転胴４２は、反転渡し胴４１の１回転中に２回転する。換言すれば、稼働手段１０は、反転胴４２が２回転する間に１回だけグリッパ４２Ｇを稼働させる。すなわちグリッパ４２Ｇは、反転胴４２の２回転中の１回転のうちには、印刷側渡し胴２１に形成された２つの凹部２１Ｒには入り込まない。このため、枚葉紙Ｐがグリッパ４２Ｇによって破られない。

反転胴４２の１回転が終了すると、稼働手段１０がグリッパ４２Ｇを稼働させ始め、グリッパ４２Ｇの摘爪５０，５１は、稼働手段１０により、くわえクランプ４１Ｇの前側において第二凹部８に一旦入り込む（図８参照）。しかしながら、グリッパ４２Ｇの摘爪５０，５１はくわえクランプ４１Ｇには干渉せず、したがって、この場合も、グリッパ４２Ｇの摘爪５０，５１が枚葉紙Ｐの先端Ｐ１とも干渉しないため、枚葉紙Ｐの先端Ｐ１が破られない。

この状態では、カムフォロア１１３が外周カム面１１２に案内されて、爪用ギヤ１１６が帯状ギヤ１１５の長手方向途中位置にある。このため、グリッパ４２Ｇは、最傾倒姿勢に対し、反転胴４２の径方向に回動した姿勢にある。また、カムフォロア１１３は外周カム面１１２のうちの最小突出部１１２ｂ上にある。

続いて反転渡し胴４１、反転胴４２は、図９および図１０に示すように回転を継続し、図１１に示したグリップ前の状態では、カムフォロア１１３は外周カム面１１２の最小突出部１１２ｂに当接して、摘爪５０，５１は互いに最も接近して閉じた閉姿勢となっており、しかも摘爪５０，５１は、胴本体４２１の凹部４２Ｒに最大限入り込んだ最傾倒姿勢にある。

さらに反転渡し胴４１、反転胴４２が回転して、グリッパ４２Ｇの摘爪５０，５１が第一凹部７において、枚葉紙Ｐの後端Ｐ２のさらに後側に入り込む（図１２参照）。この際、グリッパ４２Ｇの摘爪５０，５１は開かれた状態となる。つまり、グリッパ４２Ｇが枚葉紙Ｐの後端Ｐ２をグリップする前には、摘爪５０，５１は摘爪軸体５２に対して反転胴４２の回転方向側にあって且つ相対的に離間した状態にある。そして、摘爪５０，５１の間に枚葉紙Ｐの後端Ｐ２が入り込んだら摘爪５０，５１は相対的に接近して、摘爪５０，５１が枚葉紙Ｐの後端Ｐ２をグリップする。

このように、摘爪５０，５１が枚葉紙Ｐの後端Ｐ２をグリップする際には、グリッパ４２Ｇの摘爪５０，５１が第一凹部７において、枚葉紙Ｐの後端Ｐ２のさらに後側に入り込み、摘爪５０，５１が開いた状態から閉じて、摘爪５０，５１が枚葉紙Ｐの後端Ｐ２をグリップするから、この場合も枚葉紙Ｐを損傷させることがない。

さらに反転渡し胴４１、反転胴４２が回転し、反転胴４２においてはグリッパ４２Ｇが摘爪軸体５２回りに、最傾倒姿勢から反転する方向に更に回動して、枚葉紙Ｐを表裏反転させて印刷側渡し胴２１に受け渡すよう稼働される（図１４、図１４参照）。

反転胴４２は、印刷側渡し胴２１が１回転する間に２回転する構成であり、グリッパ４２Ｇは、反転胴４２が２回転する間に、１枚の枚葉紙Ｐの後端Ｐ２をグリップする。グリッパ４２Ｇのこのような動作は、図７ないし図１３に示した、枚葉紙Ｐが最小枚葉紙であっても、図１５ないし図２２に示した最長枚葉紙であっても同様である。すなわち、各グリッパ４２Ｇにおいて、枚葉紙Ｐの長さにかかわらず、摘爪５０，５１は同時に同じ動作（稼働）をするよう構成され、反転渡し胴４１に上流側から搬送されて載せられた枚葉紙Ｐの一方表面と他方表面とを反転させるべく、枚葉紙Ｐの後端Ｐ２を摘爪５０，５１でグリップした状態で、胴本体４２１とともにその軸心回りに回転する。

本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の範囲内で多くの変更が可能である。上記実施形態では、稼働手段１０は、往復回動機構１００、クラッチ機構１１０、および連結機構１２０から構成して、両面印刷の際に、反転胴から印刷側渡し胴への枚葉紙の受け渡しの際以外には、グリッパを摘爪軸体回りに回動させて印刷側渡し胴の凹部に入り込まないよう稼働させた。しかしながら、グリッパは、例えば単独のモータを用いて摘爪軸体回りに回動させることも可能である。

１…給紙部、２…印刷部、３…排紙部、４…反転機構、７…第一凹部、８…第二凹部、１０…稼働手段、１４…給紙側渡し胴、２１…印刷側渡し胴、２１Ｇ…クランプ、２１Ｒ…凹部、２２…処理胴、２２Ｇ…クランプ、４１…反転渡し胴、４１Ｇ…クランプ、４２…反転胴、４２Ｇ…グリッパ、４２Ｒ…凹部、５０，５１…摘爪、５２…摘爪軸体、９０…クラッチ体、９０Ａ…伝達側突出部、９０Ｂ…駆動側突出部、９１…クラッチ軸、９２…切替用軸体、９４…第一伝達ギヤ、９５…第二伝達ギヤ、９６…第三伝達ギヤ、１００…往復回動機構、１１０…クラッチ機構、１１１…カム部材、１１２…外周カム面、１１３…カムフォロア、１１４…被案内部材、１１４Ａ…被案内部材本体、１１４Ｂ…案内穴、１１５…帯状ギヤ、１１６…爪用ギヤ、１１７…カムギヤ、１１８…カム本体、１２０…連結機構、４２１…胴本体、Ｐ…枚葉紙、Ｐ１…先端、Ｐ２…後端

Claims (3)

1. 枚葉紙に対して片面印刷および両面印刷が可能な印刷機であって、上流側に配置された第一胴と、両面印刷を施す際に用いられ、該第一胴の下流側に配置されて第一胴と平行な胴軸心回りに該第一胴と反対方向に回転する第二胴とを備え、
   該第二胴は、その軸心回りに２回転するうちの１回転中に、該第二胴の上流側にある前記枚葉紙の後端側をくわえて、前記第一胴に枚葉紙を受け渡すグリッパを備え、
   該グリッパは、前記胴軸心と平行な爪軸心回りに相対的に回動可能な一対のくわえ爪を備え、前記第一胴はその外周面に、両面印刷の際に前記グリッパを入り込ませることを可能とする凹部を備え、
   両面印刷における前記第二胴から第一胴への前記枚葉紙の受け渡しの際に、前記グリッパを前記爪軸回りに回動させて前記凹部に入り込むよう稼働させ、前記枚葉紙の受け渡しの際以外には、前記グリッパを前記爪軸回りに回動させて前記凹部に入り込まないよう稼働させる稼働手段を備えたことを特徴とする印刷機。
2. 前記稼働手段は、前記枚葉紙に対する片面印刷時と両面印刷時のうち、該両面印刷時にのみ前記グリッパを稼働させるよう構成された請求項１に記載の印刷機。
3. 前記稼働手段は、前記第二胴の回転駆動力を、前記一対のくわえ爪の回動動作として繋断するクラッチ機構を備えた請求項１または請求項２に記載の印刷機。