JP4395464B2 - 輪転印刷機 - Google Patents

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本発明は、輪転印刷機に関するものである。
輪転印刷機では、給紙装置から繰り出されるウェブに印刷装置で印刷した後、折機で所定寸法に裁断し、折り畳んで機外に排出しており、そのためのウェブ通路が構成されている。
ウェブ通路には、回転駆動され、ウェブを下流側に送り込むドラグローラ(特許文献1参照)、ニッピングローラ(特許文献2参照)等の紙引きローラが備えられている。
これらの紙引きローラは、ウェブを下流側に送り込むためにウェブに対する摩擦係数を上げることが求められている。
従来、この摩擦係数を上げるために、例えば、紙引きローラの表面にダイヤ目加工あるいはセレーション加工を施したり、セラミック溶射を施していた。
特開2000−16690号公報(図1〜図4) 特開平8−230148号公報(図1)
しかしながら、紙引きローラの表面にダイヤ目加工あるいはセレーション加工を施したものでは、押さえられるウェブに表面形状に対応した凹凸が生じるため、印刷物の紙面品質が低下するという問題があった。
一方、紙引きローラの表面にセラミック溶射を施したものは、紙面品質の劣化はないが、磨耗し易いため寿命が短いという問題があった。
このため、短期間で、定期的にメンテナンスを行なう必要があり、作業時間および交換部品費用等のランニングコストが高くなるという問題があった。
また、この定期的な交換を怠ると、摩擦係数が低下した状態で紙引きを行なうことになるので、紙引き力の低下による紙流れ、断紙といった致命的な不具合に発展する恐れがあった。
本発明は、上記問題点に鑑み、紙面品質の劣化がなく、耐磨耗特性が良好で、ランニングコストを低減できる紙引きローラおよびこれを用いた輪転印刷機を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる輪転印刷機は、ウェブ通路に回転駆動されるように設けられ、複数のウェブを重ねて下流側に送り込む第一紙引きローラと、前記第一紙引きローラに送り込まれた複数の前記ウェブを重ねて前記第一紙引きローラに押し付ける複数の第一紙押さえローラと、前記第一紙引きローラの下流側に配置され、複数の前記ウェブを重ねて送り込む第二紙引きローラと、前記第二紙引きローラに送り込まれた複数の前記ウェブを重ねて前記第二紙引きローラに押し付ける複数の第二紙押さえローラと、を備え、前記第一紙引きローラおよび前記第二紙引きローラの前記ウェブに接触する紙引き面がダイヤモンドを用いて形成されており、前記第一紙引きローラは、前記ウェブ通路から前記第一紙引きローラに重ねて送り込まれる複数の前記ウェブよりも若干速い速度で回転駆動されるとともに、前記第二紙引きローラは前記第一紙引きローラよりも若干早い速度で回転されていることを特徴とする。
複数のウェブは、第一紙引きローラに入り、第一紙引きローラの紙引き面と第一紙押えローラとの間で重ねられ、第一紙押えローラによって第一紙引きローラの紙引き面に押付けられるので、紙引き面に電着固定されたダイヤモンド粉粒の高い摩擦係数による摩擦力を受ける。第一紙引きローラは送り込まれる複数のウェブよりも若干速い速度で回転駆動されているので、上流側のウェブに張力を与えるとともに下流に送り出される。このウェブは、第二紙引きローラに導入され、第二紙押えローラによって第二紙引きローラの紙引き面に押し付けられるので、紙引き面に電着固定されたダイヤモンド粉粒の高い摩擦係数による摩擦力を受ける。第二紙引きローラは、第一紙引きローラよりも若干速い速度で回転されているので、上流側のウェブに張力を与えるとともに下流に送り出される。
このとき、第一紙引きローラおよび第二紙引きローラのウェブに接触する紙引き面がダイヤモンドを用いて形成されているので、摩擦係数が高くかつ安定した紙引き面を得ることができる。このため、ウェブに対する押付け力を小さくしても所定の紙引き力を発揮することができるので、紙面品質の劣化を防止することができる。
また、ダイヤモンドは硬度が高いので、耐磨耗性が非常に良好な紙引き面を得ることができる。このため、紙引き面の寿命は長くなるので、部品交換を伴うメンテナンスの頻度を低減させることができ、部品費用の低減もあい待ってランニングコストを低減させることができる。
なお、紙引き面の形成には、例えば、気相より多結晶ダイヤモンドを被覆する各種のCVD法、ダイヤモンド粉粒を金属めっきで固定する電着法、あるいはダイヤモンド微粉末を超高圧下で焼結する焼結法等が用いられる。
また、本発明にかかる輪転印刷機は、複数のウェブが三角板に導入されて縦に二つ折にされ、前記二つ折にされた複数の前記ウェブよりも若干早い周速度で回転される第一ニッピングローラ部と、前記第一ニッピングローラ部に前記複数のウェブは導入され、前記第一ニッピングローラ部の下流側にあり、前記第一ニッピングローラ部より導入された前記複数のウェブよりも若干早い周速度で回転される第二ニッピングローラ部と、を備え、前記第一ニッピングローラ部および前記第二ニッピングローラ部の前記ウェブに接触する紙引き面がダイヤモンドを用いて形成されていることを特徴とする
三角板によって縦に二つ折にされた複数のウェブは、第一ニッピングローラ部に入り、第一ニッピングローラ部の紙引き面で挟まれるので、紙引き面に電着固定されたダイヤモンド粉粒の高い摩擦係数による摩擦力を受ける。第一ニッピングローラ部は送り込まれる複数のウェブよりも若干速い速度で回転駆動されているので、上流側のウェブに張力を与えるとともに下流に送り出される。このウェブは、第二ニッピングローラ部に導入され、第二ニッピングローラ部の紙引き面で挟まれるので、紙引き面に電着固定されたダイヤモンド粉粒の高い摩擦係数による摩擦力を受ける。第二ニッピングローラ部は、第一ニッピングローラ部よりも若干速い速度で回転されているので、上流側のウェブに張力を与えるとともに下流に送り出される。
このとき、第一ニッピングローラ部および第二ニッピングローラ部のウェブに接触する紙引き面がダイヤモンドを用いて形成されているので、摩擦係数が高くかつ安定した紙引き面を得ることができる。このため、ウェブに対する押付け力を小さくしても所定の紙引き力を発揮することができるので、紙面品質の劣化を防止することができる。
また、ダイヤモンドは硬度が高いので、耐磨耗性が非常に良好な紙引き面を得ることができる。このため、紙引き面の寿命は長くなるので、部品交換を伴うメンテナンスの頻度を低減させることができ、部品費用の低減もあい待ってランニングコストを低減させることができる。
なお、紙引き面の形成には、例えば、気相より多結晶ダイヤモンドを被覆する各種のCVD法、ダイヤモンド粉粒を金属めっきで固定する電着法、あるいはダイヤモンド微粉末を超高圧下で焼結する焼結法等が用いられる。
本発明によれば、紙引きローラのウェブに接触する紙引き面がダイヤモンドを用いて形成されているので、紙面品質の劣化を防止することができる。
また、耐磨耗性が非常に良好であるので、ランニングコストを低減させることができる。
以下、本発明の一実施形態にかかる新聞印刷に用いられる輪転印刷機1について、図1〜図9を参照して説明する。
図1は、輪転印刷機1の全体概略構成を示す正面図である。
輪転印刷機1には、複数の給紙装置3と、印刷部5と、ターンバー列部7と、折機9とが備えられている。
給紙装置3には、それぞれウェブ11がロール状に巻かれた巻取紙13を回動自在に保持する3対のアーム15と、紙継装置17とが備えられている。
給紙位置に位置するアーム15aに取り付けられた巻取紙13からウェブ11が給紙されている場合に、紙継位置に位置するアーム15bでは、巻取紙13は紙継ぎ準備が施されて待機している。
繰り出されている巻取紙13のウェブ11が残り少なくなると、待機している巻取紙13のウェブ11に紙継ぎされる。
このようにして、ウェブ11は給紙装置3から印刷部5へ連続的に繰り出される。
印刷部5には、両面4色印刷を行なう多色刷印刷ユニット5aと、両面2色印刷を行なう2色刷印刷ユニット5bとが備えられている。
なお、多色刷印刷ユニット5aおよび2色刷印刷ユニット5bは一例を示したものであり、両面単色印刷を行なう単色刷印刷ユニット、一面4色多面2色印刷を行なう印刷ユニット等、適宜な印刷ユニットを用いることができる。
多色刷印刷ユニット5aおよび2色刷印刷ユニット5bは、それぞれ給紙装置3から供給されるウェブ11に所定の印刷を行ない、ターンバー列部7へ供給する。
ターンバー列部7は、図示を省略した多数のターンバーを備えており、各印刷ユニット5a,5bからのウェブ11の走行ルートを変更し、その重なり順番を変えられるように構成されている。
折機9は、ターンバー列部7から送られる複数のウェブ11を重ねて、縦切断したり、三角板により縦折りしたり、さらに横切断、横折りしたりし、所望の折帳として排出するように構成されている。
次に、折機9について、図2〜図9により説明する。
図2は、折機9の全体概略構成を示す側面図である。図3は、折機9の上部を示す正面図である。
折機9には、第一紙引き装置17と、第二紙引き装置19と、三角板21と、リードインローラ23と、ロータリーカッタ25と、第一ニッピングローラ部27と、ガイドローラ29と、第二ニッピングローラ部31と、折胴33と、鋸胴35と、折込みローラ37と、羽根車39と、排出コンベア41とが備えられている。
折機9における第一紙引き装置17および第二紙引き装置19を除く各部材は、それぞれ図2に示されるように左右に並列して2組設けられている。
各図において、符号の後ろにつくサフィックス“a”,“b”は、この2組を区別するためのものであり、aは図2において左側にある部位または部材であることを示し、bは右側であることを示している。
以後の明細書内では、左側、右側を区別する場合にはa,bを付記するが、特に区別しない場合にはa,bを省略して符号のみで部位または部材を示すものとする。
第一紙引き装置17および第二紙引き装置19について説明する。
第一紙引き装置17には、第一ドラグローラ(紙引きローラ)43と第一ドラグローラ43の下方に配置された複数の第一紙押えローラ45と、が備えられている。
第一ドラグローラ43は、三角板21aおよび三角板21bの幅を合わせたものよりも長い長さとされ、図示しない駆動機構によって回転駆動されるように構成されている。
第一紙押えローラ45は、硬質の合成ゴムまたはプラスチックで形成された円板状をしており、図示しない駆動機構によって第一ドラグローラ43に対して接離可能に、かつ、自在に回転できるように構成されている。
第一紙押えローラ45は、ターンバー列部7から送られる複数のウェブ11を重ねて第一ドラグローラ43に押付けるものである。
複数の第一紙押えローラ45はそれぞれ第一ドラグローラ43の幅方向でウェブ11の通常は印刷されていない部分に対応して配置されている。
第二紙引き装置19には、第二ドラグローラ(紙引きローラ)47と第二ドラグローラの上方に配置された複数の第二紙押えローラ49と、が備えられている。
第二ドラグローラ47は、第一ドラグローラ43と略同一長さで、図示しない駆動機構によって回転駆動されるように構成されている。
第二紙押えローラ49は、硬質の合成ゴムまたはプラスチックで形成された円板状をしており、図示しない駆動機構によって第二ドラグローラ47に対して接離可能に、かつ、自在に回転できるように構成されている。
第二紙押えローラ49は、第一紙引き装置17から重ねて送られる複数のウェブ11を第二ドラグローラ47に押付けるものである。
複数の第二紙押えローラ49はそれぞれ第二ドラグローラ47の幅方向でウェブ11の通常は印刷されていない部分に対応して配置されている。
第一ドラグローラ43と第二ドラグローラ47とは略同一の構造をしているので、第一ドラグローラ43の構造について図4〜図6を参照して説明する。
第一ドラグローラ43には、ドラグ軸51と、複数のドラグローラ体53と、複数のドラグカラー55とが備えられている。
ドラグ軸51は、図示しないフレームに回動可能に支持され、かつ、図示しない駆動機構に連結されている。
ドラグローラ体53とドラグカラー55とは、ドラグ軸51の外周に嵌合され、それぞれドラグ軸51に着脱可能に取り付けられている。
ドラグローラ体53およびドラグカラー55はドラグ軸51の軸線方向に交互に取り付けられている。ドラグカラー55は、第一紙押えローラ45に対応する位置に取り付けられている。
ドラグカラー55は、図5および図6に示されるように円筒形状をしており、外周面は、ドラグ紙引き面(紙引き面)57とされている。
また、外周面には、ドラグカラー55をドラグ軸51へ固定する取付ボルト59用の凹部61が設けられている。
ドラグ紙引き面57は、ダイヤモンド粉粒が、例えば、ニッケル電着により固定されて形成されている。
ニッケル電着は、例えば、次のように行われる。
ドラグカラー55のドラグ紙引き面57に、ダイヤモンド粉粒を仮付けする。
次いで、ドラグ紙引き面57以外の部分に、電析しないように必要なマスキングを施し、めっき液を入れためっき槽にドラグ紙引き面57が浸かるようにして固定する。
ドラグカラー(陰極)と陽極とを接続して電着作業に入る。
なお、本実施形態では、ニッケル電着を用いているが、これに限定されるものではなく、銅電着やクロム電着などを用いてもよい。
なお、本実施形態では、ドラグ紙引き面57の形成には、ダイヤモンド粉粒をニッケル電着で固定する方法を用いているが、これに限らず、例えば、気相より多結晶ダイヤモンドを被覆する各種のCVD法、あるいはダイヤモンド微粉末を超高圧下で焼結する焼結法等を用いてもよい。
三角板21は、三角形の板であり、その一辺が第二ドラグローラ47に沿って配置され、該辺に対向する頂点が斜め下方に位置するように配置されている。
リードインローラ23は、間隔を空けて配置された一対のローラで構成されており、三角板21からの縦折りされたウェブ11を下方に案内するものである。
ロータリーカッタ25は、間隔を空けて配置された一対のローラで構成されており、一方のローラには幅方向に延設されたカッタが設けられ、他方のローラにはカッタを受ける部材が設けられている。
次に、第一ニッピングローラ部27および第二ニッピングローラ部31について説明する。
第一ニッピングローラ部27および第二ニッピングローラ部31は、それぞれ相互に接近離間可能に設けられた一対の第一ニッピングロール63および第二ニッピングロール65で構成されている。
第一ニッピングロール63および第二ニッピングロール65は、それぞれ図示しない駆動機構によって回転駆動されるように構成されている。
第一ニッピングロール63および第二ニッピングロール65は略同一の構造をしているので、第一ニッピングローラ63の構造について図7〜図9を参照して説明する。
第一ニッピングローラ63には、ニッピングローラ軸67と、ニッピングローラ体69と、2個のニッピングカラー71とが備えられている。
ニッピングローラ軸67は、図示しないフレームに回動可能に支持され、かつ、図示しない駆動機構に連結されている。
ニッピングローラ体69は、ニッピングローラ軸67の幅方向中央部の外周に嵌合して取り付けられている。
ニッピングローラ体69の両端には、それぞれニッピングカラー71がニッピングローラ軸67に嵌合して取り付けられている。
ニッピングカラー71は、図8および図9に示されるように略円筒形状をしており、幅方向の一方にニッピングローラ軸67の径よりも大きい径を持つ紙引き部73と、他方に紙引き部73よりも若干小さい径で形成された取付部75とを備えている。
紙引き部73外周面は、ニッピング紙引き面(紙引き面)77とされている。
ニッピングカラー71は、軸線中心を通る面で2分割されており、取付部75に設けられた凹部79に設けられたねじ孔81にボルトが螺合することで一体に構成されるようになっている。
また、取付部75には3箇所に半径方向に延在したねじ孔83が設けられている。ニッピングローラ軸67に装着する際、このねじ孔83にねじを螺合させてニッピングローラ軸67に到るまで押し込むことで強固に固定することができる。
ニッピング紙引き面77は、ダイヤモンド粉粒が、例えば、ニッケル電着により固定されて形成されている。
ニッケル電着については、前述のドラグ紙引き面57と略同様に行なうので、ここでは重複した説明を省略する。
折胴33は、周面にウェブ11を保持する針装置と折ブレードを備えている。鋸胴35は、周面に幅方向に延在するカッタを備えている。
折込みローラ37は、折胴35からの折帳を押圧する一対のローラで構成されている。
羽根車39は、周面に複数の羽根が略等間隔に突出して設けられたおり、折込みローラ37からの折帳を受け取り、排出コンベヤ41へ受渡すものである。
以上のように構成された本実施形態にかかる輪転印刷機1の動作について説明する。
各給紙装置3にアーム15に保持された巻取紙13から繰り出されるウェブ11は、多色刷印刷ユニット5aあるいは2色刷印刷ユニット5bに送られる。
多色刷印刷ユニット5aで表裏両面にカラー印刷されたウェブ11および2色刷印刷ユニット5bで表裏両面に2色あるいは単色印刷されたウェブ11は、ターンバー列部7でターンバーによって走行ルートが変更され、新聞のページ構成に合わせて重なりの順番が調整される。
ターンバー列部7から折機9に送られた複数のウェブ11は、第一紙引き装置17に入り、第一紙押えローラ45が第一ドラグローラ43の方向へ接近させられることで、第一ドラグローラ43のドラグ紙引き面57と第一紙押えローラ45との間で重ねられる。
この時、第一ドラグロール43は、ターンバー列部7を通過するウェブ11の速度よりも若干早い速度で回転駆動されている。ウェブ11は第一紙押えローラ45によってドラグ紙引き面57に押付けられるので、ドラグ紙引き面57に電着固定されたダイヤモンド粉粒の高い摩擦係数による摩擦力を受けて上流側のウェブ11に張力を与えるとともに下流に送り出される。
そして、第一紙押えローラ45による重ねられたウェブ11の第一ドラグローラへの押圧力を調節することで各ウェブ11にかかる張力を調節することができるので、各ウェブ11の間で位置ずれが発生するのを防止できる。
第一紙引き装置17を通過したウェブ11は、第二紙引き装置19に導入され、ここでも、第二紙引き装置19の第二ドラグローラ47は第一ドラグローラ43よりも若干早い速度で回転されているので、第一紙引き装置17におけると同様に上流側のウェブ11に張力を付与するとともに三角板21に向けて送り出される。
三角板21に導入されたウェブ11は縦に二つ折りされ、リードインローラ23に案内されて第一ニッピングローラ部27に導入される。
第一ニッピングローラ部27では、縦折りされたウェブ11は両端部の非印刷部が一対の第一ニッピングローラ63のニッピングローラ紙引き面77で挟まれ、ニッピングローラ紙引き面77の回転によって下流側に送り出される。
この時、ニッピングローラ紙引き面77は導入されるウェブ11よりも若干早い周速度で回転されているので、上流側のウェブ11に張力がかかるとともに下流側に送り出される。
第一ニッピングローラ部27から送り出されたウェブ11は、第二ニッピングローラ部31へ導入される。
この時、新聞の構成によっては、ガイドローラ29を経由して隣の第二ニッピングローラ部31へ送られることもある。
第二ニッピングローラ部31では、導入されたウェブ11は両端部の非印刷部が一対の第二ニッピングローラ65のニッピングローラ紙引き面77で挟まれ、ニッピングローラ紙引き面77の回転によって下流側に送り出される。
この時、ニッピングローラ紙引き面77は導入されるウェブ11よりも若干早い周速度で回転されているので、上流側のウェブ11に張力がかかるとともに下流側に送り出される。
第二ニッピングローラ部31から送られる縦折りされたウェブ11は、相互に反対方向に回転している折胴33と鋸銅35との間に導入され、鋸胴35によって横切断される。切断されたウェブ11は折胴33の針装置で保持され、折込みローラ37の上部位置で突出する折ブレードによって横折りされ、折帳が形成される。
折胴35からの折帳は折込みローラ37によって押圧され折り目がシャープにされ、羽根車39の羽根の間に落下する。
羽根車39の回転によって下方の排出コンベア41の上に順次落下され、排出コンベア41によって機外に搬送される。
次に、本実施形態の作用・効果について説明する。
本実施形態によれば、第一ドラグローラ43、第二ドラグローラ47、第一ニッピングローラ63および第二ニッピングローラ45のウェブ11に接触するドラグ紙引き面57およびニッピングローラ紙引き面77がダイヤモンド粉粒をニッケル電着によって固定して形成されているので、摩擦係数が高くかつ安定したドラグ紙引き面57およびニッピングローラ紙引き面77を得ることができる。
このため、ウェブ11に対する押付け力を小さくしても所定の紙引き力を発揮することができるので、ウェブ11に大きな圧縮力が作用しない。したがって、ウェブ11にドラグ紙引き面57およびニッピングローラ紙引き面77の跡がつくことはないので、紙面品質の劣化を防止することができる。
また、ダイヤモンドは硬度が高いので、耐磨耗性が非常に良好なドラグ紙引き面57およびニッピングローラ紙引き面77を得ることができる。
このため、ドラグ紙引き面57およびニッピングローラ紙引き面77の寿命は長くなるので、ドラグカラー55およびニッピングカラー71の交換を伴うメンテナンスの頻度を低減させることができ、部品費用の低減もあい待ってランニングコストを低減させることができる。
ドラグ紙引き面57およびニッピングローラ紙引き面77は、ダイヤモンド粉粒をニッケル電着によって固定して形成されているので、ドラグ紙引き面57およびニッピングローラ紙引き面77面の加工に特殊で、高価な設備を必要としない。
このため、第一ドラグローラ43、第二ドラグローラ47、第一ニッピングローラ63および第二ニッピングローラ45を安価に製造することができる。
なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
本発明の一実施形態にかかる給紙装置を用いた輪転印刷機の全体概略構成を示す正面図である。 本発明の一実施形態にかかる折機の全体概略構成を示す側面図である。 本発明の一実施形態にかかる折機の上部を示す正面図である。 本発明の一実施形態にかかる第一ドラグローラの全体概略構成を示す正面図である。 本発明の一実施形態にかかるドラグカラーを示す側面図である。 本発明の一実施形態にかかるドラグカラーを示す正面図である。 本発明の一実施形態にかかる第一ニッピングローラの全体概略構成を示す正面図である。 本発明の一実施形態にかかるニッピングカラーを示す側面図である。 本発明の一実施形態にかかるニッピングカラーを示す正面図である。
符号の説明
1 輪転印刷機
11 ウェブ
43 第一ドラグローラ
47 第二ドラグローラ
57 ドラグ紙引き面
63 第一ニッピングローラ
65 第二ニッピングローラ
77 ニッピング紙引き面

Claims (2)

  1. ウェブ通路に回転駆動されるように設けられ、複数のウェブを重ねて下流側に送り込む第一紙引きローラと、
    前記第一紙引きローラに送り込まれた複数の前記ウェブを重ねて前記第一紙引きローラに押し付ける複数の第一紙押さえローラと、
    前記第一紙引きローラの下流側に配置され、複数の前記ウェブを重ねて送り込む第二紙引きローラと、
    前記第二紙引きローラに送り込まれた複数の前記ウェブを重ねて前記第二紙引きローラに押し付ける複数の第二紙押さえローラと、を備え、
    前記第一紙引きローラおよび前記第二紙引きローラの前記ウェブに接触する紙引き面がダイヤモンドを用いて形成されており、
    前記第一紙引きローラは、前記ウェブ通路から前記第一紙引きローラに重ねて送り込まれる複数の前記ウェブよりも若干速い速度で回転駆動されるとともに、前記第二紙引きローラは前記第一紙引きローラよりも若干早い速度で回転されていることを特徴とする輪転印刷機
  2. 複数のウェブが三角板に導入されて縦に二つ折にされ、前記二つ折にされた複数の前記ウェブよりも若干早い周速度で回転される第一のニッピングローラ部と、
    前記第一のニッピングローラ部に前記複数のウェブは導入され、前記第一のニッピングローラ部の下流側にあり、前記第一のニッピングローラ部より導入された前記複数のウェブよりも若干早い周速度で回転される第二のニッピングローラ部と、を備え、
    前記第一のニッピングローラ部および前記第二のニッピングローラ部の前記ウェブに接触する紙引き面がダイヤモンドを用いて形成されていることを特徴とする輪転印刷機。
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