JP4014055B2 - 印刷シート紙の取扱い方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷機内における印刷されたばかりの印刷物又はシート紙の汚れ（smearing）やマーキング（marking)を防止するための渡し胴（transfer cylinder)に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
マルチユニット形オフセット輪転印刷機の作動にあたり、印刷シート紙（特に断らないかぎり、印刷されたばかりのシート紙を意味するものとする）は移送又は搬送手段によって或る一つの印刷ユニットから別の印刷ユニットへ渡され、次にシート紙スタッカに送られる。シート紙移送手段は、渡し胴、支持ローラ、デリバリーホイール、紙取り胴、スケルトンホイール、転写ドラム、支持ホイール、ガイドホイール等を含む種々の名称で知られている。印刷されたばかりのシート紙を移送する際に固有のインキマーキングの問題が長年解決されないままである。渡し胴と印刷シート紙との接触領域を最小限に抑えるため、従来型支持ホイールは、周囲に歯又はセレーションが設けられた比較的薄い円板の形態（スケルトンホイールと呼ばれる）に改造された。しかしながら、これら型式のホイールは、印刷シート紙と突起又はセレーションとの間の摺動作用に起因して、印刷シート紙の印刷面が汚れたりマーキングされたりする問題を解決していない。さらに、シート紙と接触する支持面の支持領域を最小にしてみたが、実際上、凹みが生じることになった。
【０００３】
薄い円板から成るスケルトンホイールの欠点を解決するための種々の試みがなされた。これらのうちより好結果を得たものの１つは、接触表面積を最小限にする思想とは全く逆のものであった。かかる改良策は、本発明者の米国特許第３，７９１，６４４号に開示されており、かかる米国特許では、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の層によって形成された改良型撥インキ性表面で被覆された実質的に円筒形のホイール又はローラが提供されている。市販の高速印刷機器内でのＰＴＦＥ被覆シリンダの使用にあたり、被覆シリンダの表面を付着インキを除去するための溶剤で比較的頻繁に洗浄する必要がある。
【０００４】
従来型スケルトンホイール及びＰＴＦＥ被覆渡し胴に関する使用上の欠点は、撥インキ性及び支持性のある可撓性ジャケット被覆材とを備えていて、印刷シート紙を取り扱うための渡し胴を提供することにより解決された。濡れた状態、即ちまだ乾いていない状態の印刷面と従来型印刷機の渡し胴の支持表面との係合により生じる印刷シート紙のマーキング及び汚れは、本発明者の米国特許第４，４０２，２６７号（発明の名称は、「印刷シート紙取扱い方法及び装置」）に開示されているようなアンチマーキング可撓性被覆システムによって実質的に無くなったと印刷業界において認められており、かかる米国特許の開示内容を本明細書の一部を形成するものとしてここに引用する。このアンチマーキング可撓性被覆システム（これはテキサス州ダラス所在のプリンティング・リサーチ・インコーポレイテッドにより、“ＳＵＰＥＲ ＢＬＵＥ”という登録商標でライセンス契約により市販されている）は、「可撓性ジャケット被覆材（flexible jacket covering）」と呼ばれる可撓性材料から成る可動の被覆材又はジャケットを含む。可撓性ジャケット被覆材は、印刷シート紙の印刷されたばかりの側の面に対する可撓性のクッション支持手段を構成し、印刷シート紙と渡し胴の表面との間の相対的な運動が、可撓性ジャケット被覆材の表面と渡し胴の支持面との間で生じて、印刷したての表面のマーキング及び汚れが実質的に減少されるようになっている。
【０００５】
改良型“ＳＵＰＥＲ ＢＬＵＥ”渡し胴は世界的な商業的成功を収めたが、多くの印刷作業に共通した連続使用に関して、期間の経過につれて可撓性ジャケット被覆材の表面上にインキが僅かに付着する。さらに、印刷機の中には、可撓性ジャケット被覆材を収容するのに十分な胴間隙間のないものがある。
【０００６】
調査及び試験によれば、印刷シート紙上への静電荷の蓄積が、印刷シート紙を渡し胴の周りに引っ張っているときに可撓性ジャケット被覆材の完全に自由な動きを妨げがちな要因であることがわかった。静電荷の蓄積はまた、インキの付着を早めて可撓性ジャケット被覆材がインキで覆われるようになると考えられる。可撓性ジャケット被覆材上の静電荷の蓄積は、「摩擦電気」によって生じ、これは物質を互いに押し付けたり擦り合わせたときに電子が一方の材料から他方の材料へ移る現象である。
【０００７】
一理論によれば、２つの接触し合う誘電体、例えば印刷機の金属部品と紙または他のシート基材との間の静電荷の移動は、これらの誘電率の差に比例し、静電荷は誘電率の小さな材料からこれよりも誘電率の高い材料に移動する。金属は紙に比べて誘電率が高いので、シート紙が印刷機を通って移動している時に印刷機の各種金属部分との摩擦接触の結果として、静電荷はシート紙に移される。
【０００８】
移送面が例えば本発明者の米国特許第４，４０２，２６７号に開示されているような合成有機樹脂または天然有機樹脂で被覆されている渡し胴は、低摩擦係数の表面を有し、また印刷シート紙によって運ばれる静電荷の蓄積体にさせる電気絶縁性の誘電特性を有している。即ち、印刷シート紙から可撓性ジャケット被覆材に移る静電荷はまた、その下に位置する低摩擦係数のシリンダベース被覆材に移動する。かかる静電荷の移動及び蓄積の結果として、印刷シート紙は、下に位置するシリンダベース被覆材表面にくっつく傾向があり、印刷シート紙と電気絶縁性のシリンダベース被覆材との間の静電作用による吸引力に起因して自由には動けない。
【０００９】
本発明者は米国特許第４，４０２，２６７号に開示されているような可撓性ジャケットを用いないで、事実上汚れのないシート移送手段を得ることができることを発見した。本発明によれば、印刷シートに対する摩擦係数が渡し胴印刷シート支持面の印刷シートに対する摩擦係数よりも小さい半導電性材料から成るベース被覆材によって達成される。印刷シート紙上への静電荷の有害な効果は、印刷シートに対する摩擦係数が渡し胴表面の印刷シートに対する摩擦係数よりも小さい半導電性材料から成る層又は被覆を介在させ、それにより印刷シート紙により担持された静電荷を半導電性層又は被覆材を通って接地された状態の渡し胴又は紙取り胴中へ放電することにより、防止される。その結果、半導電性被覆材上における静電荷の蓄積が生じることがない。というのは、かかる静電荷は即座に、印刷シート紙から半導電性ベース被覆材を通り渡し胴中へ、そして印刷機の接地された機枠又はフレーム中へ流れるからである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の一特徴によれば、半導電性ベース被覆材の半径方向突出表面部分が、エレクトロスタティックプレシピテーション（electrostatic precipitation)点となり、摩擦係合の行われる表面積を減少させる。半導電性のベース被覆材が低摩擦係数を有することにより、即ち、ベース被覆材の印刷シートに対する摩擦係数が渡し胴印刷シート支持面の印刷シートに対する摩擦係数よりも小さいことにより、渡し胴表面に対する印刷シート紙の自由な運動が可能になる。印刷シート紙により担持された静電荷は半導電性のベース被覆材を通って渡し胴中に放電される。
【００１１】
構造的に異なる半径方向突出表面部分が、一実施例では織物材料の縦方向ストランドと横方向ストランドで構成され、変形例ではノード又はビーズで構成される。
【００１２】
本発明のもう一つの特徴によれば、渡し胴の低摩擦係数で半導電性のベース被覆材は、例えばカーボンブラック、黒鉛等の導電剤を含有した有機フルオロポリマーで被覆したポリアミド系ガラス繊維ストランドから成る織物を含む。印刷シート紙は織物被覆材の半径方向突出ストランド部分に係合し、この場合、印刷したての表面のマーキングは起こらず、またシート紙自体の損傷も生じない。
【００１３】
本発明のもう一つの実施例によれば、渡し胴の円筒形支持面は、低摩擦係数の半導電性支持面を形成する半導電性フルオロポリマー樹脂から成る層で被覆される。この実施例では、半導電性層の表面はノード又はビーズにより構造的に異なるものとなっている。
【００１４】
添付の図面に関連して行われる以下の詳細な説明を読むと、本発明の上記特徴及び他の特徴並びに上記利点及び他の利点は、当業者には明らかになろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本明細書中、「処理（された）」という用語は、基材（substrate ）の片面又は両面に施される種々の印刷方法をいい、かかる印刷方法は、水性インキ、保護被膜及び装飾用被膜の付着を含む。「基材」という用語は、シート紙（枚葉紙）又は巻取紙を指す。
【００１６】
また、本明細書において、「フルオロポリマー」は、種々のフルオロカーボンポリマー、例えばポリテトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンの各種ポリマー、弗素化エチレンプロポレンポリマー、ポリ弗化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、及びフルオレンを含む弾性高重合体（これはフルオロエラストマーとして知られている）を意味するものとする。
【００１７】
「半導電性」という用語は、室温における抵抗率が１０^-2Ω・cm〜１０⁹Ω・cm（これは、金属の抵抗率と絶縁体の抵抗率の間の値である）の導体をいう。本明細書において、「支持胴」という用語は、渡し胴、紙取り胴、支持ローラ、案内ホイール、トランスファードラム等をさすものとする。
【００１８】
例示目的で、本発明をシート紙と関連して説明するが、本発明の原理は、連続巻取り基材にも適用できることは理解されるべきである。
【００１９】
本発明に従って処理基材を取り扱うための改良型方法及び装置は、例えばオフセット印刷で用いられる型式の高速印刷機器と組み合わせて用いられる。かかる高速印刷機器は、印刷ユニット間で、そしてデリバリー（排紙装置）スタッカへの印刷シート紙の排紙の際にシート紙を取り扱うための一又は二以上の渡し胴１０を含む。代表的なオフセット輪転印刷機１２におけるインターステーション移送位置（Ｔ１，Ｔ３）またはデリバリー位置又は排紙位置（Ｔ４）における本発明の改良型渡し胴１０の特定の配設箇所は、当業者には容易に理解できるものと考えられる。いずれの場合においても、代表的な多ステーション形印刷機内におけるシート紙支持胴の配設箇所及び機能に関する細部を開示する米国特許第３，７９１，６４４号及び第４，４０２，２６７号を参照されたい。当然のことながら、本発明は、任意の数の印刷ユニット又は処理ステーションを備える印刷機に利用するのがよい。
【００２０】
図１を参照すると、印刷機１２は、投入端部が給紙装置１６に結合された機枠又はフレーム１４を含み、給紙装置からシート紙Ｓが一枚づつ次々に印刷機内に送り込まれる。印刷機１２はその排出端部がシート紙スタッカ１８に結合されており、このスタッカ内にシート紙が集められて積み重ねられる。給紙装置１６とスタッカ１８との間には、４つの実質的に同一のシート紙印刷ユニット２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄが設けられており、これら印刷ユニットはシート紙が印刷機内を通って移動しているときにシート紙上に異なる色のインキを印刷することができる。
【００２１】
図１に示すように、各印刷ユニットは従来設計のものであり、版胴２２、ゴム胴２４及び圧胴２６を含む。圧胴２６からの印刷シート紙は渡し胴１０によって次の印刷ユニットに移送される。最初の印刷ユニット２０Ａはシート紙インフィードローラ２８を備え、このインフィードローラ２８はシート紙を１度に一枚づつ給紙装置１６から最初の圧胴２６に送る。
【００２２】
印刷シート紙Ｓは、全体を符号３０で示すデリバリーコンベヤ装置によってデリバリースタッカ１８に送られる。デリバリーコンベヤ３０は従来設計のものであって、印刷シート紙Ｓがデリバリー位置Ｔ４において圧胴２６を出ると各々がその前縁Ｅを把持するグリッパ（くわえ爪）要素を備えた横方向に配置されているグリッパ棒３４を指示するものとして図示された一対の無端デリバリーグリッパ付きチェーン３２を有する。印刷シート紙Ｓの前縁がグリッパＧによって把持されると、デリバリーチェーン３２はグリッパ棒及びシート紙Ｓを圧胴２６から引き離し、印刷シート紙Ｓをシート紙デリバリースタッカ１８内に排出する。
【００２３】
中間渡し胴１１は片面が印刷されたシート紙を、その前の印刷ユニットの渡し胴１０から受け取る。各中間渡し胴１１（これは従来設計のものである）は代表的には、渡し胴１０の直径の２倍の直径を有し、そしてインターステーション渡し位置Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３において２つの渡し胴１０の間に位置している。圧胴２６、中間渡し胴１１及び渡し胴１０にはシート紙インフィードローラ２８と同様に、それぞれシート紙グリッパが設けられ、これらはシート紙の前縁を把持して関連の矢印によって指示された方向にシート紙を支持胴の周りに引っ張る。デリバリー位置Ｔ４で用いられる紙取り渡し胴１０にはグリッパが設けられておらず、それに代えてこの渡し胴１０はデリバリーグリッパ棒を通す隙間となる大きな長さ方向開口部Ａを有している。
【００２４】
印刷ユニットの渡し胴及びこれと関連したグリッパの機能及び動作は、多色給紙形印刷機に詳しい当業者には周知であり、以下の点を除き、特段の説明を要しないと考えられる。即ち、圧胴２６はインキをシート紙に付けるゴム胴２４にシート紙を押し付けるよう機能すること、及び渡し胴１０は各シート紙の濡れ状態の印刷側が渡し胴１０の支持面に向いた状態でシート紙を案内して圧胴２６から運び去るということである。各渡し胴１０は濡れた印刷側が渡し胴の支持面に向いた状態で印刷シート紙を支持するので、各渡し胴１０は、以下に説明する低摩擦係数の半導電性ベース被覆材５６を備える。
【００２５】
次に、図１、図２及び図３を参照すると、デリバリー位置（Ｔ４）に用いられるように構成された改良型渡し胴１０は、シャフト３６によって印刷機機枠１４に取付け可能な円筒形リム部分（以下、「筒体」という場合がある）３４を有する。円筒形リム部分３４の外側円筒形表面３８は、前縁３８Ａと後縁３８Ｂとの間で紙取り渡し胴の長手方向長さに沿って延びる開口部Ａを有する。紙取り渡し胴１０は、一体構造となるよう円筒形リム部分３４と一体形成の長さ方向に間隔をおいたハブ部分４０，４２，４４を有する。
【００２６】
各ハブ部分は、ウエブ４６，４８，５０によって筒体３４に連結されていて、紙取り渡し胴１０を米国特許第３，７９１，６４４号に開示された取付け方式と類似の方式で印刷機のシャフト３６上に回転自在に支持する。図２に示すように、紙取り渡し胴１０は、筒体３４の表面から半径方向内方に延びる互いに対向した細長い一体フランジ部材５２，５４を含む。フランジ部分５２，５４は、以下に示すように、低摩擦係数の可撓性で半導電性（semi-conductive)のベース被覆材５６を固定するための細長い平らな面を有する。
【００２７】
次に、図面の図２及び図３を参照すると、シート紙Ｓの印刷側を接触支持しながらこれを次の印刷ユニットまたは印刷機デリバリースタッカに案内する半導電性ベース被覆材５６を含む紙取り渡し胴１０の改良構成が詳細に示されている。本発明者の米国特許第４，４０２，２６７号に開示された撥インキ性ジャケット被覆材によって印刷シート紙の移送性が改善されたが、本発明者によれば、可撓性ジャケット被覆材を用いないで事実上、汚れのないシート紙移送手段が得られる。たしかに、渡し胴の支持面３８上に設けられた半導電性の低間佐摩擦係数のベース被覆材は、濡れたインキを前のシート紙から次々にやってくるシート紙に移さないで、そして印刷シート紙の表面をマーキングしたり或いはへこませないで、次々に支持案内する。
【００２８】
本発明の一特徴によれば、半導電性の樹脂配合物、好ましくは導電剤を含む誘電性樹脂を用いると、片面に濡れたインキのついた印刷シート紙が紙取り渡し胴１０によって支持されてこれを通過するときにおけるこの印刷シート紙の移送性が大幅に改善されることが判明した。図５の実施例に示す本発明の適当な半導電性ベース被覆材５６は、低摩擦係数の半導電性配合物５８で被覆された縦方向ストランド５６Ａと横方向ストランド５６Ｂを有する織物から成る。半導電性ベース被覆材５６は、図３に示すようにフランジ５２，５４に取り付けられると共に筒体支持面３８に巻き付けられている。半導電性ベース被覆材５６は好ましくは図４及び図５に示すように矩形のものであり、筒体３４の外部支持面３８を完全に覆うように寸法決めされている。
【００２９】
好ましくは、半導電性配合物５８は、たとえば“ＴＥＦＬＯＮ”及び“ＸＹＬＡＮ”という商標で市販されているポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）に導電剤、例えばカーボンブラック又は黒鉛を含浸させたものである。渡し胴のベース被覆材５６は、約０．００７インチ（０．２mm））のベース繊維厚さの状態に互いに織り合わされたポリアミド系ガラス繊維の縦方向ストランド５６Ａと横方向ストランド５６Ｂを含む。織物は０．００９〜０．０１１インチ（０．２〜０．３mm）の仕上り厚さ及び１平方ヤード当たり１７〜２０オンス（５６ダイン／cm²）の仕上り重さに半導電性ＰＴＦＥで被覆され、引張り強さは縦横のストランドが約４００×２５０ポンド／１平方インチ（２８１×１０³ 〜１７５×１０³ kg/m²）である。一実施例では、ポリアミド系繊維は、ＭＩＬ標準規格Ｍｉｌ−Ｗ−１８７４６Ｂにしたがって半導電性ＰＴＦＥにより被覆されたガラス繊維フィラメント織物５６Ａ，５６Ｂを含む。ＰＴＦＥ樹脂配合物５８は導電性カーボンブラック又は他の幾つかのこれと同等の導電性物質、たとえば黒鉛等を好ましくは約１００，０００Ω・cmを超えない抵抗率をもたらすのに十分な量を含む。
【００３０】
カーボンブラックを含浸させたポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）又は弗素化エチレンプロピレン（ＦＰＰ樹脂）で被覆されたポリアミド系繊維が好ましいが、たとえば“ＮＹＬＯＮ”という商標で市販されている線状ポリアミド、たとえば商品名“ＭＹＬＡＲ”という商標で市販されているポリエチレンテレフタレートのような線状ポリエステル、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン又はエチレン−プロピレン共重合体のような炭化水素樹脂またはハロゲン化炭化水素樹脂、及びアクリロニトリルブダジエンスチレン（ＡＢＳ）を含む他の種々の合成又は天然有機樹脂は低摩擦係数の表面を有しており、これらを導電剤、たとえばカーボンブラック、黒鉛等と結合させて導電性を持たせるようにするのが良い。
【００３１】
好ましい実施例では、半導電性べース被覆材５６の抵抗率は約７５，０００Ω・cm未満である。これとは異なる抵抗率、例えば、５０，０００Ω・cm〜１００，０００Ω・cmの表面抵抗率を用いても好結果が得られる。ベース被覆材の摩擦係数及び導電率は、導電剤の存在により影響を受ける。その結果、所与の導電率又は抵抗率についてフルオロポリマー樹脂に含まれる導電剤の量は必然的に摩擦係数との兼合いが考慮されることになる。一般に、導電率が高く（抵抗率が低く）、摩擦係数が低いことが望ましい。フルオロポリマー樹脂中の導電剤の含有量は好ましくは、抵抗率が約７５，０００Ω・cmを超えず、摩擦係数が約０．１１０を超えないよう選択される。
【００３２】
図２及び図３を参照すると、半導電性ベース被覆材５６は、ラチェットクランプ５９，６１により紙取り渡し胴３４に固定されている。
【００３３】
本発明の重要な特徴として、渡し胴３４の支持面３８の摩擦係数が減少することが挙げられる。改良型渡し胴ベース支持面は、たとえばフルオロポリマーで渡し胴３４の外面３８を被覆して得られる摩擦係数よりも小さな摩擦係数を有するが、これは印刷シート紙と摩擦接触する表面積を減少させる構造的に異なる表面部分を有する。図５、図７、図８、図９、図１０、図１１及び図１２の実施例の半径方向突出表面部分は、渡し胴１０のベース支持面３８上へのインキの付着量の減少を実質的に良好に行なう改良低摩擦スリップ面となることが分かった。
【００３４】
図６を参照すると、低摩擦係数の半導電性ベース被覆材はまた、円筒形支持面３８上へ直接設けられた半導電性被覆層６０によって得られる。被覆層６０は導電剤を含むフルオロカーボン複合被覆材である。導電性被覆層６０を形成する好ましい導電性組成物は、ペンシルベニア州ウエストチェスター所在のホイットフォード・コーポレイションによって“ＸＹＬＡＮ”という商標で製造されているポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂に、カーボンブラックを含浸させたものである。満足のいく複合被覆材は、低いオーブン温度、例えば２５０°Ｆ（１２１℃）で硬化可能なＸＹＬＡＮ１０１０である。
【００３５】
上述したような半導電性ベース被覆材６０は、約０．１１０の低摩擦係数の実質的に艶のある表面を提供し、半導電性を有するが（抵抗率が約７５，０００Ω・cm）、また静電気によるくっつきを無くすことにより印刷シート紙の自由な運動を可能にする。低摩擦係数で導電性のフルオロポリマー被覆層６０が特に有利であるが、他の半導電性被覆材を渡し胴表面３８に塗布してこれと同等な低摩擦性半導電性支持面を得ても良い。
【００３６】
織半導電性ベース被覆材５６（図３）と半導電性ベース被覆層６０（図６）は共に高速印刷機器におけるインキによる汚れとマーキングを減少させ、またシート紙表面の凹みが無くなるという改良点を得た。
【００３７】
次に、図７及び図８を参照すると、渡し胴のベース被覆材の変形例が示されている。この変形例では、ベース被覆材７０は、成形用材料、たとえばプラスチック等で作られたキャリヤシート７２を含む。この変形例の重要な特徴によれば、キャリヤシート７２は、そのシート紙係合側上に多数のノード（こぶ）または半径方向突出部７４を有するよう形成される。各ノード７４は、シート紙Ｓの湾曲した搬送経路に対して半径方向にずれた湾曲状態のシート紙係合可能な表面７４Ｓを有する。
【００３８】
好ましくはキャリヤシート７２のノード７４及び表面は半導電性低摩擦係数の樹脂配合物、たとえばカーボンブラックまたは黒鉛のような導電剤を含浸させたフルオロポリマーで被覆されている。カーボンブラックを含浸させたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）がこの実施例については好ましく、これを上述のようにキャリヤシート７２の表面上に層をなして直に塗布する。ノード７４は、約４ミルのキャリヤシート７２に対し各ノード間の円周方向距離が約２ミル（０．０５mm）の状態で半径方向突出部を備えている。キャリヤシート７２はラチェットランプ５９，６１により筒体３４に電気的に接続されている。低摩擦係数の半導電性被覆材７８を直接キャリヤシートに付着させ、印刷シート紙Ｓによって可撓性ジャケット被覆材５８に移った電荷がキャリヤシート７２を通って筒体３４中及び接地状態の印刷機機枠１４中へ放電される。
【００３９】
キャリヤシート７２は強度及び寸法安定性をもたらすのに十分なゲージ厚さを有するべきであるが、筒体３４の周りに容易に巻き付くのに十分な可撓性を有するべきである。一般に、印刷機のクリアランス及び設計に応じて約２ミル（０．０５mm）〜約２４ミル（０．６mm）のゲージ厚さを用いると、好結果が得られる。
【００４０】
再び図８を参照すると、ノードを用いる実施例の一つの利点は、印刷シート紙と渡し胴のベース被覆材７０との表面接触が少ないことにある。ノード７４が湾曲形状であること及びノードが間隔をおいて設けられていることにより、印刷シート紙の接触可能な表面積が小さい。その結果、摩擦による接触力は実質的に小さくなり、かくして渡し胴ベース被覆材に対する印刷シート紙の動きが自由になる。
【００４１】
次に図９及び図１０を参照すると、半導電性ベース被覆材のもう一つの実施例が示されている。この実施例では、低摩擦係数の半導電性ベース被覆材８０は、可鍛金属、たとえばアルミニウム、銅又は亜鉛等で作られた金属キャリヤシート８２を含む。導電性キャリヤシート８２の外面には、例えば電気溶接ユニオンＷによって多数のビーズ８４が固定されている。導電性キャリヤシート８２の表面及びビーズ８４は、半導電剤、たとえば先に特定したようなカーボンブラック含有ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を含有するフルオロポリマー樹脂の層８６によって被覆されている。ビーズ８４を、アルミニウム、銅、亜鉛等の金属又は他の物質、例えばナイロンポリアミド樹脂で作るのが良い。
【００４２】
ビーズ８４の直径は約６ミル（０．１５mm）であり、低摩擦係数の半導電性被覆層８６の厚さは約２ミル（０．０５mm）である。好ましくは、被覆ビーズは、矩形の配列パターンで互いに約３ミル（０．６mm）だけ円周方向に間隔をおいて設けられている。導電性キャリヤシート８２のゲージ厚さは、印刷機のクリアランス及び設計に応じて約２ミル（０．０５mm）〜約２４ミル（０．６mm）までの範囲内にある。
【００４３】
被覆ビーズの上記間隔及び曲率により、印刷シート紙が接触する表面の広さが減少する。ＰＴＦＥ樹脂層８６によって得られる低摩擦性表面は円周方向に間隔をおき、半径方向に突出したビーズ部分と共に、摩擦係合領域を実質的に減少させ、かくして印刷シート紙とその下に位置する渡し胴ベース被覆材８０との表面接触が減少する。
【００４４】
低摩擦性スリップ半導電性ベース被覆材のさらにもう一つの実施例が図１１及び図１２に示されている。この変形例では、半導電性ベース被覆材９０は矩形配列状態の一体成形球形突出部９４を備えた成形可能なプラスチック材料から成るベースキャリヤシート９２を含む。ベースキャリヤシート９２及び球形突出部９４は、導電剤、例えば先に特定したようなカーボンブラックまたは黒鉛を含むポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂を含有するフルオロポリマー樹脂から成る半導電性の層または被膜９６で被覆されている。
【００４５】
図１１及び図１２に示す成形キャリヤシートの実施例では、半導電性層又は被膜９０は連結部分９８によって渡し胴３４と電気的接触関係に固定されている。被覆された球形突出部９４は、約３ミル（０．０７６mm）だけ互いに間隔をおいて設けられている。ベースキャリヤシート９２のゲージ厚さは印刷機のクリアランスによって約２ミル（０．０５mm）〜２４ミル（０．６mm）以上の範囲内にある。球形突出部９４の半径は約３ミル（０．０７６mm）であり、低摩擦係数の導電性被覆層９６の厚さは約２ミル（０．０５mm）である。半径方向突出部分９４は接触可能な表面領域を実質的に減少させ、かくして印刷シート紙とベース被覆材９０の摩擦係合力を減少させる。
【００４６】
図５の織物構成及び図７〜図１２のノード構成は、印刷シート紙が接触する表面の広さを減少させる。例えば、図５に示す織物構成の互いにオーバラップ関係にある縦方向ストランド５６Ａと横方向ストランド５６Ｂは、半径方向突出部分から成る格子状組織をもたらし、かくして可撓性ジャケット被覆材５８が摩擦係合する表面領域が減少する。低摩擦係数による支持機能は、図７〜図１２の半径方向突出ノード構成によっても得られる。
【００４７】
上記の実施例によって得られる追加の利点は、織物及びノードによって得られた構造的に異なり且つ半径方向に突出した表面部分が、印刷シート紙と半導電性で低摩擦係数のベース被覆材との間において静電荷の放電領域を集中させることにある。織物及びノードによって構成される隆起又エレクトロスタティックプレシピテーション（electrostatic precipitation)点は突出した表面は、電界強さが増大する小さい放電領域（reduced area discharge points)又はエレクトロスタティックプレシピテーション（electrostatic precipitation)点を提供し、かくして静電荷は印刷シート紙から半導電性ベース被覆材５６に、そして筒体３４を通って接地状態の印刷機機枠１４中へ良好に導通又は放電することになる。
【００４８】
次に、図１３を参照すると、さらにもう一つの半導電性ベース被覆材の実施例が示されている。この実施例では、低摩擦性半導電性ベース被覆材１００は、筒体３４の支持面３８中へ注入された状態の有機滑剤粒子１０２、好ましくはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む。支持面３８は多孔質の薄い金属フィルム１０４によって被覆され、又はメッキされ、ＰＴＦＥ粒子は多孔質金属フィルム層を通って一部が渡し胴３４中へ注入され、かくして摩擦係数が小さく、抵抗率が５０，０００Ω・cm〜約１００，０００オーム・cmの半導電性ベース支持面３８Ｅが形成される。
【００４９】
低摩擦係数の有機滑剤物質、例えばＰＴＦＥの注入を行なうには、ニッケル又はコバルト等の多孔質合金の薄い金属フィルム被膜１０４に硼素等を加え、これを筒体表面３８上に電気化学的に付着させる。ニッケル塩及びホウ化水素還元剤を含有した解媒作用の核形成メッキ浴中へ筒体３４を浸漬し、メッキ速度を調節して毎時約１〜２ミル（毎時０．０２５〜０．０５mm）のオーダーのメッキ速度でニッケル−硼素被覆層１０４を形成する。メッキ核形成を、被覆層１０４が渡し胴の外面３８との冶金学的なユニオンを形成した後、終了させるが、ここでは被覆層１０４は多孔質が約２０％〜５０％のオーダーのボイドを依然として保っていて、半径方向厚さは約１ミル（０．０２５mm）以下である。
【００５０】
濯ぎ洗い及び乾燥後、ニッケル−硼素薄膜１０４を熱処理して金属の結合性を向上させると共に多孔質の薄いフィルムの層１０４の硬さを約５８〜６２ロックウェルＣから約７０〜７２ロックウェルＣに増大させる。熱処理を約６５０°Ｆ（３４３℃）の温度で実施するのが好ましい。
【００５１】
次に、低摩擦係数の有機滑剤、例えばＰＴＦＥを多孔質表面３８Ｅに塗布し、もう一度熱処理して有機滑剤物質が多孔質合金層１０４のボイド中へ流入するようになる。好ましくは、有機滑剤の融点よりも高い温度（ポリテトラフルオロエチレンについては、約５８０°Ｆ（３０８℃）〜約６００°Ｆ（３１５℃）の範囲内の温度）での熱処理中に有機潤滑物質を注入し、それにより混合、流動及び注入を行なわせ、ついには多孔質金属フィルム被膜１０４のボイドが完全に満たされるようにし、かくして有機潤滑物質のリザーバを構成する。
【００５２】
有機滑剤１０２の注入後、表面３８Ｅを磨き仕上げして余分な材料を除去し、裸の、即ち剥き出しの金属合金表面３８Ｅ及び有機滑剤で満たされた気孔を暴露させる。その結果、渡し胴の表面３８の摩擦係数よりも小さな摩擦係数を用い、且つ半導電性の硬化された表面３８が得られる。
【００５３】
次に、図１４及び図１５を参照すると、変形例としての半導電性ベース被覆材が示されている。この実施例では、筒体３４自体は多孔質金属、たとえば鋳鉄で作られる。鋳鉄はたとえば押出しアルミニウムと比較して比較的多孔率が高いと考えられる。有機滑剤粒子１０２は支持面３８の下に位置する多孔質表面領域Ｒ中へ直接注入される。滑剤１０２の注入は、多孔質表面領域Ｒにおいて、好ましくは約０．００１インチ（０．０５mm）の浸透深さまで集中注入される。有機滑剤粒子１０２は好ましくはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）である。
【００５４】
筒体３４の表面３８のクリーニング、濯ぎ洗い及び乾燥後、この渡し胴を約６５０°Ｆ（３４３℃）の予備焼なましバーンオフ温度のオーブン内で加熱し、油及び他の揮発物を多孔質表面領域Ｒから追い出す。この加熱段階では、渡し胴の表面領域の気孔は開いて広がる。筒体３４が依然として高温状態にある間に、液体キャリヤ中に懸濁している有機滑剤、たとえばＰＴＦＥを加熱表面３８に吹き付ける。表面３８を液体有機滑剤溶液で完全に濡らした後、これをオーブン内に入れて有機滑剤の融点よりも高い温度（好ましくは、ポリテトラフルオロエチレンについては約５８０°Ｆ（５４８℃）〜約６００°Ｆ（５６８℃）のオーダーの温度）で加熱し、それにより、混合、渡し胴３４の表面の気孔中への流入及び注入を行ない、ついには表面領域ＲのボイドがＰＴＦＥ粒子１０２で完全に満たされるようにする。かかる加熱の結果として、ＰＴＦＥ粒子は溶けて融合し、融剤を沸騰させ、蒸発させることにより除く。冷却後、渡し胴３４の表面の気孔は実質的に図１５に示されているように固体化された有機滑剤で完全に満たされる。
【００５５】
有機滑剤１０２の注入凝固後、表面３８を磨き仕上げして余分の材料を除去し、裸の金属表面３８が暴露され、各気孔内に充填されている凝固滑剤が裸の金属表面３８と面一をなすようにする。即ち、金属表面３８上のブリッジを形成する滑剤物質１０２または他の残留物を除去し、凝固した有機滑剤付着物１０２の外面を露出された金属表面３８に合わせて平らにする。凝固した有機滑剤で満たされた多孔質のほぼ表面領域は、静電荷を印刷シート紙から導電性渡し胴を通って接地印刷機機枠に逃がすための半導電性帯域となる。
【００５６】
印刷したての処理基材及び筒体表面上の低摩擦係数の半導電性ベース被覆材は互いに静電気的に中和されていて、印刷したての処理基材は自由に運動できる状態を保ち、渡し胴の半導電性ベース支持面にくっつかないようになる。中和作用の結果として得られるもう一つの利点は、下に位置するベース支持面がインキ付着及び被覆に対する抵抗が一層強くなることにある。静電気的に中和された基材のさらにもう一つの利点は、これが静電荷の蓄積の無い状態でその固有の可撓性及び可動性を維持することにある。
【００５７】
半導電性ベース被覆材の構成で用いられる選択されたポリマー材料の故に、渡し胴又は支持胴は、寿命が長くなり、クリーニングの必要度が小さくなり、作動効率が一層高くなる。半導電性ベース被覆材のフルオロカーボンポリマー表面は疎水性と疎油性の両方の性質を有するので、濡れに抵抗する。半導電性被覆材は撥インキ性であってインキが付着しにくいようにするので渡し胴の半導電性ベース支持面を洗浄することは必ずしも必要ではなく、かくして保守に要する時間と労力を軽減すると共に品質を向上させ、しかも生産性を上げる。
【００５８】
さらに、印刷シート紙から静電荷を除去すると、排紙装置でのシート紙の取扱いが楽になる。印刷シート紙上の静電荷を無くすことにより、印刷シート紙を一層楽にジョグ送りしてシート紙の均一な積重ねが得られるようになる。もう一つの利点は、静電気的に中和された印刷シート紙が穏やかに且つ均一にデリバリースタッカ内に送り込まれるので、デリバリースタッカ内のオフセット又は裏移りが少ないということにある。静電荷は、印刷シート紙を印刷機中を移送しているあいだに印刷シート紙から除去され、各印刷シート紙はスタッカに送られるときには電気的に中和されるようになる。
【００５９】
【図面の簡単な説明】
【図１】四色オフセット輪転印刷機内のインターステーション位置に本発明の渡し胴が多数設置された状態を示す概略側面図である。
【図２】本発明の紙取り渡し胴の斜視図である。
【図３】図２の３−３線における断面図であり、紙取り渡し胴のシート紙支持面上に設けられた半導電性ベース被覆材を示す図である。
【図４】半導電性ベース被覆材の平面図である。
【図５】縦方向及び横方向ストランドを示す半導電性ベース被覆材の概略断面図である。
【図６】導電剤を含浸させた弗素化ポリマー樹脂の層の形態の半導電性ベース被覆材を備える図２の紙取り渡し胴の部分切欠き拡大断面図である。
【図７】半径方向突出ノードを備えた半導電性ベース被覆材の変形例を示す斜視図である。
【図８】紙取り渡し胴上に設けられた図７の半導電性ベース被覆材を示す断面図である。
【図９】移送表面が半導電性ビーズの層で被覆されている図２の紙取り渡し胴の一部の斜視図である。
【図１０】図９の紙取り渡し胴の縦断面図である。
【図１１】半径方向突出ノードを備えた半導電性ベース被覆材の変形例を示す断面図である。
【図１２】紙取り渡し胴上に設けられた図１１の半導電性ベース被覆材を示す断面図である。
【図１３】半導電性移送表面に低摩擦係数のポリマー粒子を注入した紙取り渡し胴の部分切欠き拡大断面図である。
【図１４】半導電性移送表面に低摩擦係数のポリマー粒子を注入した紙取り渡し胴の部分切欠き拡大断面図である。
【図１５】図１４の紙取り渡し胴の半導電性外面領域の顕微鏡的断面の拡大図である。
【符号の説明】
１０ 渡し胴
１１ 中間渡し胴
１２ オフセット輪転印刷機
１４ 印刷機の機枠又はフレーム
３８ 支持面
５６ 半導電性ベース被覆材
５８ 可撓性ジャケット被覆材
６０ 半導電性被覆層
７０，８０，９０，１００ ベース被覆材
７２ キャリヤシート
７４ ノード
８２ キャリヤシート
８４ ビーズ
１０２ 有機滑剤粒子
Ｓ 印刷シート紙

Claims (33)

1. 印刷機の処理ユニットからの処理基材の移送時に処理基材を支持する方法において、
   処理基材支持面を備えた回転自在な部材を準備し、
   処理基材に対する摩擦係数が処理基材に対する処理基材支持面の摩擦係数よりも小さい半導電性材料から成るベース被覆材を準備し、
   ベース被覆材を回転自在な部材の処理基材支持面上に該回転自在な部材と電気接触関係に固定し、
   処理基材を接触させた状態でベース被覆材を回転させ、処理ユニットからの処理基材の移送中に処理基材上に担持された静電荷をベース被覆材中に放電させる段階より成ることを特徴とする、印刷機の処理ユニットからの処理基材の移送時に処理基材を支持する方法。
2. ベース被覆材は、半導電性材料で被覆されたストランドを含む織物シートであり、ベース被覆材を回転自在な部材に固定する前記段階では、織物シートを処理基材支持面に巻き付けることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. ベース被覆材を回転自在な部材に固定する前記段階では、半導電性材料の層を処理基材支持面に直接適用することを特徴とする請求項１記載の方法。
4. ベース被覆材は縦方向ストランド及び横方向ストランドを含む織物シートであり、縦方向ストランド及び横方向ストランドは、半導電性材料の被膜で被覆されており、処理基材を接触させた状態でベース被覆材を回転させる前記段階では、被覆状態の縦方向ストランド及び横方向ストランドを処理基材と係合させることを特徴とする請求項１記載の方法。
5. ベース被覆材は半径方向突出ノードを備えたキャリヤシートであり、ノードは半導電性材料の被膜で被覆されており、処理基材を接触させた状態でベース被覆材を回転させる前記段階では、被覆状態のノードを処理基材と係合させることを特徴とする請求項１記載の方法。
6. ベース被覆材はキャリヤシートの表面上に列状に設けられたビーズを備えたキャリヤシートであり、ビーズは半導電性材料の被膜で被覆されており、処理基材を接触させた状態でベース被覆材を回転させる前記段階では、被覆状態のビーズを処理基材と係合させることを特徴とする請求項１記載の方法。
7. 印刷機は、接地された機枠と、機枠に装着され、処理基材を案内する渡し胴とを含み、処理基材上に担持された静電荷を放電する前記段階では、半導電性材料のベース被覆材が処理基材に係合したときに静電荷を接地された機枠中に渡し胴を介して逃がすことを特徴とする請求項１記載の方法。
8. ベース被覆材は、半導電性材料で被覆された半径方向突出部分を備えた材料シートであり、処理基材を半径方向突出部分に押しつけることにより処理基材とベース被覆材との間の静電荷の放電を集中させることを特徴とする請求項１記載の方法。
9. ベース被覆材は半導電性材料で被覆された半径方向突出ノードを備えたキャリヤシートであり、処理基材を被覆ノードに押しつけることにより処理基材とベース被覆材との間の静電荷の放電を集中させることを特徴とする請求項１記載の方法。
10. ベース被覆材はキャリヤシートの表面から突出した列状のビーズを備えたキャリヤシートであり、ビーズは半導電性材料で被覆されており、処理基材を被覆ビーズに押しつけることにより処理基材とベース被覆材との間の静電荷の放電を集中させることを特徴とする請求項１記載の方法。
11. 印刷機は、多数の印刷ユニットを備えたオフセット輪転印刷機であり、
    各印刷ユニットは、ゴム胴と圧胴とを用いて印刷画像又は保護被膜を両胴間を移送中の処理基材の片面に与え、
    前記方法は、
    処理基材を圧胴とゴム胴との間のニップを通って移送しているときに印刷インキ又は被覆材料をゴム胴から処理基材に転移させる段階と、
    処理基材を圧胴から移送する段階と、
    処理基材を圧胴から移送しているときに処理基材上に担持された静電荷を半導電性材料から成るベース被覆材中へ放電する段階とを含み、
    これら段階を各印刷ユニットで連続的に実施することを特徴とする請求項１記載の方法。
12. ベース被覆材は、格子構造の半径方向突出部分を形成する縦方向ストランド及び横方向ストランドを含む織物シートであり、処理基材を接触させた状態でベース被覆材を回転させる前記段階では、処理基材を半径方向突出格子部分と係合させることを特徴とする請求項１記載の方法。
13. 印刷されたばかりの基材を一印刷ユニットから別の印刷ユニットへ移送するときに該基材を案内する基材支持面を備えた渡し胴であって、
    半導電性材料から成るベース被覆材が、渡し胴の基材支持面上に設けられ、基材に対するベース被覆材の摩擦係数は基材に対する基材支持面の摩擦係数よりも小さいことを特徴とする渡し胴。
14. 半導電性材料は、導電剤を含有したフルオロポリマー樹脂であることを特徴とする請求項１３記載の渡し胴。
15. フルオロポリマー樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）であることを特徴とする請求項１４記載の渡し胴。
16. 導電剤は、カーボンブラックであることを特徴とする請求項１４記載の渡し胴。
17. 導電剤は、黒鉛であることを特徴とする請求項１４記載の渡し胴。
18. 半導電性材料は、導電剤を含有したフルオロポリマー樹脂で被覆された織り合わせ状態のポリアミド系ストランドから成ることを特徴とする請求項１３記載の渡し胴。
19. ベース被覆材は、渡し胴の基材支持面上に固体層の状態で設けられた導電剤を含有した誘電性樹脂から成ることを特徴とする請求項１３記載の渡し胴。
20. ベース被覆材は、半導電性材料で被覆された縦方向ストランドと横方向ストランドから成る織物シートであることを特徴とする請求項１３記載の渡し胴。
21. ベース被覆材は、半径方向突出ノードを備えたキャリヤシートであり、半導電性材料はノード上の被覆層を形成することを特徴とする請求項１３記載の渡し胴。
22. ベース被覆材は、金属キャリヤシート及びキャリヤシートの表面上に列状に設けられたビーズを有し、半導電性材料はビーズ上の被覆層を形成することを特徴とする請求項１３記載の渡し胴。
23. 半導電性材料は、線状ポリアミド、ポリエチレンテレフタレートを含む線状ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン及びエチレン−プロピレン共重合体を含むテレフタル酸炭化水素樹脂又はハロゲン化炭化水素樹脂、アクリロニトリルブダジエンスチレン（ＡＢＳ）及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から成る群から選択された誘電性樹脂を含有することを特徴とする請求項１３記載の渡し胴。
24. 半導電性材料は、導電剤を含有した弗素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）樹脂であることを特徴とする請求項１３記載の渡し胴。
25. 半導電性材料から成るベース被覆材は、基材支持面上に設けられた多孔質金属の層であり、多孔質金属層には有機滑剤が注入されていることを特徴とする請求項１３記載の渡し胴。
26. 多孔質金属層は、ニッケル及びコバルトから成る群から選択された金属と硼素を合金にしたものであることを特徴とする請求項２５記載の渡し胴。
27. 有機滑剤は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）であることを特徴とする請求項２５記載の渡し胴。
28. 半導電性材料から成るベース被覆材は、基材支持面上に多孔質金属合金を電気化学的にメッキしたものであることを特徴とする請求項２５記載の渡し胴。
29. 有機滑剤は、多孔質金属合金中に配置されていることを特徴とする請求項２８記載の渡し胴。
30. 有機滑剤は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）であることを特徴とする請求項２９記載の渡し胴。
31. 半導電性材料は、導電剤を含有した誘電性樹脂から成ることを特徴とする請求項１３記載の渡し胴。
32. 誘電性樹脂中に含まれる導電剤の量は、ベース被覆材に７５，０００Ω・cmを超えない抵抗率及び０．１１０を超えない基材に対する摩擦係数を与えるよう選択されていることを特徴とする請求項３１記載の渡し胴。
33. 誘電性樹脂は、線状ポリアミド、ポリエチレンテレフタレートを含む線状ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン及びエチレン−プロピレン共重合体を含むテレフタル酸炭化水素樹脂又はハロゲン化炭化水素系樹脂、アクリロニトリルブダジエンスチレン（ＡＢＳ）、弗素化エチレン−プロピレンポリマー及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から成る群から選択されたフルオロポリマーであることを特徴とする請求項３１記載の渡し胴。

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