JP3712655B2

JP3712655B2 - 輪転機の折り装置

Info

Publication number: JP3712655B2
Application number: JP2001325893A
Authority: JP
Inventors: 崇光道法; 承久新谷
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2005-11-02
Anticipated expiration: 2021-10-24
Also published as: JP2003128342A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新聞用輪転機等に使用して好適な輪転機の折り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
新聞用オフセット輪転機は、給紙装置、印刷装置、図５に示す折機２および該折機２において加工形成された折帳６（図６参照）を外部へ搬出する排紙装置１６等によって構成されている。
【０００３】
図５において、印刷を終えたウェブ３は、前工程の印刷装置側より連続的に搬送され、ドラグローラ１７にて案内された後、折機２の入口部に設けた三角板１８により縦方向（シート走行方向）に沿って二つ折りされる。次に、下方に配設されたリードインローラ１９，１９やニッピングローラ２０，２０等によって狭持されて回転移送された後、鋸胴４と折胴５の間に送り込まれる。
【０００４】
図６に示すように、鋸胴４の外周面には、鋸台２１によって支持された鋸刃２２がその軸方向に沿って配設されている。また、折胴５には、上記鋸刃２２の受け部材としての機能を有する一対の鋸刃受２３がその軸方向に沿って取り付けられるとともに、ウェブ３の先行端に突き刺して該ウェブ３を搬送するための針２４および鋸刃２２で断裁されたウェブ３の中央近辺を折るための折ブレード２５が取付けられている。
【０００５】
上記鋸胴４と折胴５は、同期回転し、かつ、鋸刃２２と鋸刃受２３が互いに噛み合うように互いの回転位相が設定されている。
針２４は、針軸２４ａに組み付けられた針アーム２４ｂの先端に取付けてあり、折胴５の所定の回転位相位置において該折胴５の周面から出入りする。すなわち、この針２４は、ウェブ３が鋸刃２２と鋸刃受２３とで切断される直前の位置で折胴５の表面から飛び出してウェブ３の先端を刺し、該ウェブ３を折胴５の外周面に沿って回転移送する機能を持つ。
【０００６】
上記ウェブ３の回転移送によって該ウェブ３の先行端と次の断裁位置との中央部が折り込みローラ１，１の直上位置に近づくと、針２４が抜けるとともに、後述の折ブレード２５の作用によってウェブ３が折り込みローラ１，１の中間係合部へ押し込まれる。また、同時に次の断裁も実行される。
折ブレード２５は折胴５に組み込まれた折軸２５ａに固設され、折胴５の所定の回転位相位置において該折胴５の周面から出入りする。これにより、折胴５の直下位置で該折胴５に巻きつけられたウェブ３は、この折ブレード２５によって一対の折り込みローラ１，１の間に押し込まれて、その中央から二つ折りにされる。
【０００７】
図６に示すように、折り込みローラ１，１は、それらの軸の端部に設けられた歯車１２，１２を互いに噛み合わせてある。歯車１２，１２のうちの一方と折胴５の駆動歯車１３との間には、中間歯車１０が介在されており、したがって、駆動歯車１３の回転に伴って折り込みローラ１，１が同期回転する。
折胴５の真下において折ブレード２５により押し込まれたウェブ３は、折り込みローラ１，１により狭持されて、該ウェブ３の流れ方向に対し直角に横折りされ、折帳６として図５に示す羽根車７に移送される。羽根車７は、折り込みローラ１，１を介して移送された折帳６を順次受け取り、それらを所定ピッチで排紙コンベア２６上へ並べる機能を有する。
【０００８】
ところで上記したように、針２４によって刺された状態で搬送されるウェブ３の先行端は、一旦折り込みローラ１，１の上部を通過した後に針２４から解放される。したがって、その後に、ウェブ３の中央が折ブレード２５によって押し込まれると、該ウェブ３の先行端が折り込みローラ１，１側に引き戻されて、バタツキを発生する傾向を示す。ウェブ３の先行端にバタツキが発生すると、該ウェブ３に折れや皺が発生することがある。この場合、折れや皺を伴うウェブ３が折り込みローラ１，１に巻き込まれるので、該折り込みローラ１，１から端折れや皺が付いた折帳６が排出されることになる。
また、折り込みローラ１，１によるウェブ３の狭持の不確実性に起因してウェブ３の移送開始タイミングが遅れた場合には、折帳６の後部に次の折帳６が衝突して端折れが増大するとともに、折り姿勢に狂いを生じることになる。
【０００９】
新聞輪転機のみならず、その他の輪転機に使用する各種形式の折機においても、折胴と協動して折帳を形成する折り込みローラが使用され、この折り込みローラの部分において上記の問題が発生する。そこで、この問題に対処するため、各種形状の折り込みローラが提案されている。
【００１０】
図７（ａ）に示す折り込みローラ１，１は、この図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である図７（ｂ）に示すように、その外周面の一部を切り欠き、その切り欠き部１ａに折張６の後部自由端を係合させるようにしている。この折り込みローラ１，１によれば、上記後部自由端のバタツキによる反発を和らげて折張６の端折れを抑制することができる。
【００１１】
一方、図８（ａ）に示す折り込みローラ１，１は、この図８（ａ）のＤ−Ｄ断面図である図８（ｂ）に示すように、その外周面の一部に軸方向に沿った突起部１ｂ，１ｂを形成し、該突起部１ｂ，１ｂが折張６の横方向（水平方向）折り目部分を押圧狭持するよう回転駆動される。この折り込みローラ１，１によれば、ウェブ３の狭持力が増大する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際の運転では、建頁（ウェブ３の枚数）や運転速度、さらには紙の種類、剛性、折り込みローラ１，１の隙間等の運転時調整値等によりウェブ３の挙動が変化するので、折り込みローラ１，１による折帳６の移送タイミングも変化する。このため、上記折り込みローラ１，１の切り欠き１ａあるいは突起部１ｂの作用タイミングと折帳６の移送タイミングとにずれが生じて、上記切り欠き１ａあるいは突起部１ｂがその機能を十分に発揮できないことがある。
【００１３】
このような不都合を回避する対策として、上記折り込みローラ１，１の切り欠き１ａあるいは突起部１ｂの円周方向の範囲を広くして、上記タイミングずれをカバーする方法も考えられるが、そのようにすると、他側の円筒面（セレーション部）が減少するため、かえって折り込みローラ１，１の狭持力不足による移送遅れが増加する可能性がある。
【００１４】
従って、現状では、最も印刷頻度の高い条件で折り込みローラ１，１の切り欠き１ａあるいは突起部１ｂの作用タイミングを設定し、運転条件変化時には、点検チェックを行なって不良紙（折帳６）を選別する等の方法で対応している。しかし、この方法は、オペレータに負担を強いることになる。
【００１５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、特に高速運転時においても端折れ、皺等のある不良紙（折帳）の発生を抑制することができる折り装置を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、折胴と協動して折帳を作成する一対の折り込みローラを備えた輪転機の折り装置であって、前記折胴の回転に対する前記折り込みローラの回転位相を調整する位相調整手段を設けたことを特徴としている。
本発明によれば、位相調整手段による上記回転位相の調整によって、前記折帳に対する前記折り込みローラの狭持、移送タイミングのずれを修正することができる。
【００１７】
また、本発明は、前記折胴の回転動力を前記折り込みローラに伝達するための手段として、前記折胴に設けた折胴はすば歯車と、前記折り込みローラに設けた折り込みローラはすば歯車と、前記折胴はすば歯車と折り込みローラはすば歯車との間に介在させた第１中間はすば歯車とを設けるとともに、前記位相調整手段として、前記第１中間はすば歯車と噛合い、かつ軸方向に移動可能に支持された第２中間はすば歯車と、前記第２中間はすば歯車に対して同軸一体に設けられた第３中間はすば歯車と、前記第３中間はすば歯車と前記折り込みローラはすば歯車との間に介在させた第４中間はすば歯車とを設けている。
【００１８】
本発明によれば、前記第２および第３中間はすば歯車の軸方向移動による前記第４中間はすば歯車の回転位相変化に基づいて前記折胴に対する前記折り込みローラの回転位相を変化させることができる。
【００１９】
さらに、本発明は、前記第２および第３中間はすば歯車を軸方向に移動させるアクチュエータと、前記折胴に対する前記折り込みローラの回転位相が前記運転条件に対応してプリセットされた目標回転位値になるように前記アクチュエータを制御する制御手段とをさらに備えることを特徴としている。
【００２０】
本発明によれば、前記折胴に対する前記折り込みローラの回転位相が前記運転条件に対応してプリセットされた目標回転位値になるように自動設定される。
【００２１】
また、本発明は、前記制御手段が現運転条件における前記目標回転位相値を微調整する手段を備えることを特徴としている。
本発明によれば、現状の運転条件における目標回転位相値をより適正な値に微調整することが可能になる。
【００２２】
さらにまた、本発明は、前記制御手段が前記目標回転位相値を前記微調整された回転位相値によって更新する手段を備えることを特徴としている。
本発明によれば、常に最新のデータでの運転が可能となるので、折帳の品質がさらに向上する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明にかかる輪転機の折機の実施の形態を示す要部概念図であり、図２は、図１のＺ−Ｚ断面図である。なお、これらの図において、図５〜図８に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付してある。
【００２４】
図１および図２において、折り込みローラ１，１の回転軸１４には、互いに噛合する歯車１２,１２が取り付けられ、また、これらの歯車１２の一方と折胴５に付設された折胴歯車１３との間には、中間歯車１０−１〜１０−４が介在されている。したがって、折胴歯車１３の回転に伴って折り込みローラ１，１が異なる方向に等速で回転する。
【００２５】
折り込みローラ１,１の回転数は、折胴５の回転数と所定の関係を持つように設定される。つまり、折胴５が後述の折帳６の長さの２倍の周長を有する倍胴構成の場合には、通常、折り込みローラ１,１の回転数が（折胴５の回転数）×（２または４）に設定され、また、折胴５が３倍胴構成の場合には、同回転数が（折胴５の回転数）×（３または６）に設定される。
これにより連続して形成される折帳と折り込みローラ１，１の円周方向位置との関係を常に同一状態にすることができる。
【００２６】
図３に示すように、中間歯車１０−１〜１０−４および歯車１２は、いずれもはすば歯車である。中間歯車１０−２，１０−３は一体結合され、かつ、それぞれの歯のねじれ角を相違させてある。ここで、歯車１０−２，１０−３のねじれ角をβ_10-2，−β_10-3、軸方向移動調整量をｘ、モジュールをｍとし、歯車１０−２，１０−３，１０−４，１２の歯数をそれぞれＺ_10-2，Ｚ_10-3，Ｚ_10-4，Ｚ₁₂とすると、歯車１０−２，１０−３を軸方向にｘだけ移動させた場合の該歯車１０−２，１０−３の円周回転距離Ｐ_10-2，Ｐ_10-3は、それぞれ
Ｐ_10-2＝ｘｔａｎβ_10-2 （１）
Ｐ_10-3＝ｘｔａｎβ_10-3 （２）
と表わされ、また、折り込みローラ１,１の位相変化（回転角（ラジアン））は、
（２Ｐ_10-2／ｍＺ_10-2）（Ｚ_10-3／Ｚ₁₂）＋（２Ｐ_10-3／ｍＺ₁₂）（３）と表わされる。
【００２７】
中間歯車１０−２，１０−３は、可動軸受２７のベアリングを介して支持軸２８に回転自在に支持されている。可動軸受２７の一端部には、軸受３０内のベアリングによって軸支されたねじ軸２９の一端部が螺合している。ねじ軸２９には、傘歯車３１を介して減速モータ３２の動力が伝達されるので、このモータ３２を駆動してねじ軸２９を回動させれば、支持軸２８が中間歯車１０−２，１０−３と共に軸方向に移動される。それゆえ、図３に示す軸方向移動調整量ｘは、上記モータ３２の駆動によって変化することができる。ポテンショメータ３３は、ねじ軸２９の回転位置、すなわち折り込みローラ１，１の回転位相を電気的に検知するために設けたものである。
上記中間歯車１０−２ , １０−３，可動軸受２７，ねじ軸２９，傘歯車３１，減速モータ３２および後述のコントローラ４０は、位相調整手段を構成している。そして、上記ねじ軸２９、傘歯車３１および減速モータ３２は、折胴５に対する折り込みローラ１２の回転位相を変化させるアクチュエータとしての機能を有する。
【００２８】
以下、この実施形態に係る折り装置の作用について説明する。
上記鋸胴４と折胴５によって切断された図６に示すウェブ３は、折り込みローラ１，１によって折り畳まれながら移送され、折帳６として図５に示す羽根車７に投入される。
ところで、建頁（ウェブ３の枚数）や運転速度、さらには紙の種類、剛性、折り込みローラ１，１の隙間等の運転条件が変化すると、ウェブ３の挙動が変化するために、折り込みローラ１，１による折帳６の狭持、移送タイミングも変化する。そして、このタイミングの変化は、前記折り込みローラ１，１の切り欠き１ａあるいは突起部１ｂ（図７、図８参照）の機能を低下させることになる。
【００２９】
しかし、上記実施の形態によれば、図２に示すモータ３２を駆動して中間歯車１０−２，１０−３をスラスト方向に移動することによって、折り込みローラ１,１の円周方向位相を変化することができるので、上記切り欠き１ａあるいは突起部１ｂ（図７、図８参照）の作用タイミングを折帳６の移送タイミングに適合させることができる。
【００３０】
すなわち、上記運転条件の変化によって上記折張６の狭持、移送タイミングにずれが生じた場合に、このずれに対応して折り込みローラ１，１の回転位相を調整することが可能であるから、上記タイミングのずれによる折帳６の端折れ、皺、折品質の不良等を解消することができる。このため、印刷速度を下げることなく高品質の折帳６を生産排出することが可能になる。
また、折り込みローラ１，１の回転位相を最適に調整して、折帳６の狭持、移送の確実化および安定化を図ることができるので、高速運転時でも紙詰りや排紙乱れを防止して、生産性を大幅に向上することが可能になる。
【００３１】
上記折り込みローラ１，１の回転位相は、可動軸受２７を手動で軸方向に変位させることによって調整することができるが、この調整を自動化することも可能である。
この場合、図２に示すコントローラ４０に建頁、運転速度、紙種、折り込みローラ１，１の隙間等の運転条件が図示していない上位コンピュータ等から入力される。コントローラ４０は、例えば、上記各運転条件とそれに対応する折り込みローラ１，１の目標回転位相との関係をメモリにプリセットし、該運転条件情報に対応する目標回転位相値を上記メモリから読み出して、折り込みローラ１，１の回転位相がこの読み出した目標回転位相値になるように前記モータ３２を制御する。なお、この制御に際しては、前記ポテンショメータ３３で検出される折り込みローラ１，１の実際の回転位相値がコントローラ４０にフィードバックされる。
【００３２】
上記メモリに記憶させる運転条件と目標位相値（遅れ量）との関係は、シミュレーションや実験等によって予め得ることができ、図４にはこの関係の一例が示されている。
【００３３】
このように、折り込みローラ１，１の位相調整を自動化すれば、上記各種運転条件が時々刻々変化する場合でも、その変化に対応した折り込みローラ１，１の位相調整が自動的に実行される。したがって、オペレータの作業負荷が大幅に軽減されるとともに、印刷物の品質および生産性が一層向上する。
【００３４】
ところで、折帳の品質チェックの結果、現状の運転条件における目標回転位相値を変更した方が良いと判断されることもあり得る。そこで、上記コントローラ４０には、現状の運転条件における目標回転位相値を微調整するための手段を設けてある。この目標回転位相値の微調整手段を設ければ、現状の運転条件における目標回転位相値をより適正な値に設定して、折帳の品質をさらに向上することが可能になる。
なお、上記コントローラ４０は、上記微調整後の回転位相値によって当初プリセットされた目標回転位相値を更新する手段も備えている。この更新手段によって当初プリセットされた目標回転位相値を更新すれば、より適正な目標回転位相値による運転が可能となるので、折帳の品質がさらに向上する。
【００３５】
【発明の効果】
本発明に係る輪転機の折り装置によれば、折胴の回転に対する折り込みローラの回転位相を調整する位相調整手段を設けているので、折帳に対する折り込みローラの狭持、移送タイミングのずれを修正して、端折れ、皺等のない高品質の折帳を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る輪転機の折機における折り込みローラの動力伝達系を示す概念図である。
【図２】図１のＺ−Ｚ断面図である。
【図３】折り込みローラの動力伝達系を構成する中間歯車の軸方向移動量と円周回転距離との関係を示す概念図である。
【図４】運転条件と折り込みローラの位相補正値との関係を例示したグラフである。
【図５】輪転機の折機の基本構成を例示した概念図である。
【図６】折胴、鋸胴および折り込みローラの作用を示す拡大図である。
【図７】切り欠きを備えた折り込みローラを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断断面である。
【図８】突起部を備えた折り込みローラを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断断面である。
【符号の説明】
１折り込みローラ
１ａ切り欠き
１ｂ突起部
２折機
３ウェブ
４鋸胴
５折胴
６折帳
７羽根車
１０−１〜１０−４中間歯車
１２折り込みローラの歯車
１３折胴の歯車
１６排紙装置
１７ドラグローラ
１８三角板
１９リードインローラ
２０ニッピングローラ
２１鋸台
２２鋸刃
２３鋸刃受
２４針
２５折ブレード
２６排紙コンベア
２７可動軸受
２８支持軸
２９ねじ軸
３０軸受
３１傘歯車
３２減速モータ
３３ポテンショメータ
４０コントローラ

Claims

折胴と協動して折帳を作成する一対の折り込みローラを備えた輪転機の折り装置であって、
前記折胴に対する前記折り込みローラの回転位相を変化させるアクチュエータと、前記回転位相が前記輪転機の運転条件に対応して設定された目標回転位相になるように前記アクチュエータを制御する制御手段と、を備える位相調整手段を有し、
前記位相調整手段は、現運転条件における前記目標回転位相を調整する目標回転位相調整手段を更に備え、
前記位相調整手段による前記折り込みローラの回転位相の調整によって前記折帳に対する前記折り込みローラの狭持、移送タイミングのずれを修正するようにしたことを特徴とする輪転機の折り装置。
前記位相調整手段は、前記目標回転位相を前記目標回転位相調整手段で調整された目標回転位相に更新する手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の輪転機の折り装置。
前記折胴の回転動力が、前記折胴に設けた折胴はすば歯車と、第１中間はすば歯車と、前記折り込みローラに設けた折り込みローラはすば歯車とを介して前記折り込みローラに伝達され、
前記位相調整手段は、前記第１中間はすば歯車と噛合い、かつ軸方向に移動可能に支持された第２中間はすば歯車と、前記第２中間はすば歯車に対して同軸一体に設けられた第３中間はすば歯車と、前記第３中間はすば歯車と前記折り込みローラは巣場歯車との間に介在させた第４中間はすば歯車と、を備え、
前記位相調整手段は、前記アクチュエータによって前記第２、第３中間はすば歯車を軸方向に移動させ、それに伴う前記第４中間はすば歯車の回転位相変化に基づいて前記折胴に対する前記折り込みローラの回転位相を変化させるように構成されていることを特徴とする請求項１、２のいずれか１項に記載の輪転機の折り装置。