JP4776887B2 - 被印刷体枚葉紙の横方向の弛みをなくす方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、被印刷体枚葉紙の横方向の弛みをなくす方法および装置に関する。

被印刷体枚葉紙の横方向の弛みをなくす装置は、横方向の弛みをなくすことで枚葉紙の幅のたわみを減らすことによって、枚葉紙の積み重ねやすさを向上させるために、印刷機の排紙装置において利用されている。さらに、このような装置は、上記したように横方向の弛みをなくすのに加えて、枚葉紙制動装置としても機能する。

たとえば特許文献１は、横方向の弛みをなくす効果のある枚葉紙制動装置を記載している。この枚葉紙制動装置は、いわゆる印刷されない細長い区域（Korridoren）において枚葉紙に接触する吸引リングを含んでいる。吸引リングのいくつかは、横方向の弛みをなくす効果を得るために、枚葉紙進行方向に対して相対的に斜めになっている。
ドイツ特許発明明細書３９３９２１２号

吸引リングが斜めになっている程度が大きいほど、印刷されない細長い区域は広くなくてはならない。しかし、一般に、印刷されない細長い区域は、印刷時の枚葉紙のサイズを最大限に利用して、裁断くずを最小限に抑えるために、できるだけ細く抑えるのが望ましい。ところが、この目的に役立つように吸引リングの斜めになっている程度を小さくすると、必然的に、横方向の弛みをなくす作用が低減し、その結果、枚葉紙の積み重ねやすさが低下することになる。

前記の従来技術を前提とする本発明の目的は、印刷されない細長い区域が非常に細い被印刷体枚葉紙の横方向の弛みをなくす方法、およびこの方法の実施に適した装置を提供することである。

この目的は、請求項１の特徴を備える方法、すなわち横方向の弛みを無くすためにねじり運動をするベルトを使うことを特徴とする方法、および請求項２の特徴を備える装置、すなわちねじり運動をするベルトを有していることを特徴とする装置によって達成される。

ねじり運動とは、ベルトの断面が、この断面の内部にある仮想中心点を中心として行う回転運動である。ベルトは、ねじり運動を行うように成形され、配置され、駆動される。ねじり運動は、ベルトが斜めになっていることから生じる第２の運動成分に重なり合う、ベルトの第１の運動成分を形成する。両方の運動成分が重なり合って生じる合力は、第２の運動成分よりも大きい。横方向の弛みの解消は、被印刷体枚葉紙のいわゆる進行方向に対して相対的に横向きに、すなわち垂直または斜めに行われる。

本発明によると、印刷されない細長い区域をより細くする目的で、ベルトの斜めになっている程度を小さくすることが、必然的に第２の運動成分の低減と結びつくものの、第１の運動成分／ねじり運動が、第２の運動成分の低減を補うことができる。つまり本発明により、印刷されない細長い区域が非常に細いにもかかわらず、十分に優れた、横方向の弛みの解消を実現することができる。さらに、本発明によって、印刷されない細長い区域をより細くできることは、印刷時に枚葉紙のサイズを最大限に利用することに関して、および、印刷されない細長い区域の裁断時に発生する裁断くずを最小限に抑えることに関して好ましい。

本発明の装置を備える被印刷体枚葉紙処理機械、特に枚葉紙印刷機も、本発明に属している。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１には、枚葉紙排紙装置２を備える枚葉紙印刷機１が示されている。枚葉紙排紙装置２は、チェーンコンベヤ３と、排紙パイル４と、枚葉紙制動装置５とを含んでいる。チェーンコンベヤ３は、くわえづめ装置６によって被印刷体枚葉紙７を枚葉紙進行方向８に沿って排紙パイル４へと運んでいく。枚葉紙制動装置５はチェーンコンベヤ３の下側で、かつ、枚葉紙進行方向８に見て排紙パイル４よりも前に配置されている。

図２には、枚葉紙制動装置５が３つの制動モジュール９ａから９ｃだけを含んでいる様子が示されており、すなわち、枚葉紙印刷機１の駆動側にある制動モジュール９ａと、操作側にある制動モジュール９ｂと、制動モジュール９ａおよび９ｂの間のちょうど中央に配置された中央の制動モジュール９ｃが示されている。制動モジュール９ａから９ｃは、実質的に、被印刷体枚葉紙７の下面の印刷されない細長い区域と一直線上に並んでいる。外側の両方の制動モジュール９ａおよび９ｂが一直線上に並ぶ、印刷されない細長い区域１０は、枚葉紙の印刷されない縁部である。制動モジュール９ａから９ｃの数が少ない（３個）ので、印刷されない細長い区域１０も同じく少数しか必要ではなく、したがって、被印刷体枚葉紙７の特に広い面積部分を印刷画像のために利用することができる。

各々の制動モジュール９ａから９ｃは、第１のベルト１１と、第１のベルト１１と平行に延びる第２のベルト１２とから構成されたベルトセットを含んでいる。ベルト１１，１２は、枚葉紙進行方向８において制動されるとき、およびそれと同時に枚葉紙進行方向８に横向きに（ここでは特に斜めに）被印刷体枚葉紙７の横方向の弛みが解消されるときに、印刷されない細長い区域１０と接触する。枚葉紙進行方向８に関して、両方の外側の制動モジュール９ａ，９ｂのベルト１１，１２は、ベルトの長さ方向のある区域では斜めになっており、中央の制動モジュール９ｃのベルト１１，１２はそのベルト長さ全体にわたって平行である。ベルトの局所的な斜行は、枚葉紙進行方向８に見て、駆動側の制動モジュール９ａのベルト１１，１２が操作側の制動モジュール９ｂのベルト１１，１２から離れるように選択されている。さらに、図２から明らかなように、外側にある両方の印刷されない細長い区域１０は、これらに割り当てられた制動モジュール９ａおよび９ｃのベルトが斜めになっているにもかかわらず、ベルトが斜めになっていない中央の制動モジュール９ｃが割り当てられた中央の細長い区域１０よりもわずかに幅広いだけである。この利点は、外側に位置する制動モジュール９ａおよび９ｂのベルト１１，１２の斜めになった角度α（図５参照）が小さいことによって得られる。

図面には詳しくは図示していない変形例では、細長い区域の幅をいっそう狭くする目的のために、ベルトセットに代えて１本のベルトのみを制動モジュール９ａから９ｃにそれぞれ備え付け、たとえば第１のベルト１を残して第２のベルト１２を省略することも可能であろう。

次に、図３から図５を参照しながら、操作側の制動モジュール９ｂの具体的な構成について詳細に、かつ、操作側の制動モジュール９ｂと鏡像対称に構成された駆動側の制動モジュール９ａにも比喩的な意味で当てはまるように説明する。制動モジュール９ｂは、エンドレスのベルト１１，１２を案内する、枚葉紙進行方向８（図２参照）に関して前側にあるロール１４と後側のロール１５が回転可能に支持される基体１３を含んでいる。後側のロール１５は、ベルト１１，１２の循環運動１６を駆動する駆動ロールとして機能し、前側のロール１４は、ベルト１１，１２をガイドするためのガイドロールとして機能する。ロール１４，１５は、ベルトが互いに同期して循環運動するときの中心となる回転軸１７，１８を規定する。

ベルト１１，１２は、循環運動１６の速度と、チェーンコンベヤ３によって規定される、制動され、そのときに横方向の弛みをなくされるべき被印刷体枚葉紙７の枚葉紙速度との間に、少なくとも制動プロセスの開始時に速度差が生じるように駆動される。つまり、各々のベルト１１，１２は制動ベルトである。図４から明らかなように、各々のベルト１１，１２は丸形ベルトであり、すなわち、円形の輪郭をもつベルト断面を有している。各々のベルト１１，１２のベルト断面がねじり運動１９ａ，１９ｂを行う。

図３には、各々のベルト１１，１２が上側の第１の車間部２０と下側の第２の車間部２１とを有している様子が、第１のベルト１１を例にとって示されている。第１の車間部２０はゆるみ側であり、第２の車間部２１は負荷側である。図４から明らかなように、第１の車間部２０は自立するようにぴんと張られているのではなく、ベルト台２２によって案内されている。ベルト１１，１２は、前側のロール１４の円周面の環状溝２３と、まさにそれと同様な後側のロール１５の円周面の環状溝２４の各々に、それぞれのベルト１１および１２の巻き付き区域３２，３３を形成しながら案内されている。それぞれのベルト１１および１２、たとえばベルト１１の巻き付き区域３２，３３は、回転軸１７，１８に沿って互いにオフセットされている。ベルト１１，１２は、巻き付け区域３２，３３が第１の車間部２０に移行する２つの屈曲部位２５をそれぞれ有している。ベルト１１，１２を駆動するのに必要な伝動機構のコストを最小限に抑えるという点から、（角度調節継手を省略し）回転軸１７，１８が、枚葉紙進行方向８（図２参照）に対して相対的に正確に垂直に向いているのが好ましい。

それぞれのベルト１１，１２の第１の車間部２０は、中心点を規定する仮想中心線２６を中心としてねじり運動１９ｂを行い、したがって、ねじり車間部とも呼ばれる。ベルト１１および１２のこのねじり車間部は、ベルト１１および１２の回転軸１７，１８に対して垂直ではなく、斜めの角度αに対応して斜めに向いている。環状溝２３，２４は回転軸１７，１８と同心である。各々のベルト１１および１２の両方の屈曲部位２５は互いに異なる屈曲方向を有しているので、それぞれのベルト１１および１２はフック状に、すなわち交互に折れ曲がるように延びている。斜めの角度αは０°よりは大きいが５°よりも小さいので、このようなベルトの折れ曲がりは非常にわずかである。その結果、ねじり運動１９ａは枚葉紙進行方向８に対して完全に垂直には行われないが、それに対してほぼ垂直に行われる。

基体１３には、上方に向かって、すなわち、弛みをなくされるべき被印刷体枚葉紙７に向かって開放された、ベルト台２２の溝状の吸引空気通路２８に連通する吸引空気配管２７が組み込まれている。吸引空気配管２７は穴として製作されており、真空源（図面には示されていない）とつながれている。吸引空気通路２８は両方のベルト１１，１２の間にあり、前記した、第２のベルト１２が省略される変形例の場合にも、第１のベルト１１のすぐ隣にある。吸引空気通路２８は、被印刷体枚葉紙７を空気圧でベルト１１，１２に吸い寄せてそれらを保持し、それにより、ベルト１１，１２と被印刷体枚葉紙７の間で、被印刷体枚葉紙７を制動して横方向の弛みをとる摩擦接合が作用するようにする役目を果たす。

ベルト１１，１２は、各区域でそれぞれ等しい間隔、すなわちベルト１１，１２のベルト直径のほぼ２倍に相当するベルト間隔ｓだけ互いに離れて延びている。枚葉紙進行方向８と、各々のベルト１１，１２の第１の車間部（ねじり車間部）２０との間にある斜めの角度αは、回転軸１７，１８と軸平行に測定される、前側の環状溝２３と後側の環状溝２４との間の溝のオフセット量ａから生じている。両方の環状溝２３，２４は互いに一直線上に並ぶのではなく、互いに軸平行にオフセットされた状態に配置されている。前側の環状溝２３は後側の環状溝２４よりも、制動モジュール９ｂの最も近くに位置する被印刷体枚葉紙７の側端２９（図２参照）の近くにあり、後側の環状溝２４は前側の環状溝２３よりも、枚葉紙の中心の近くに配置されている。図２に示す細長い区域の幅ｃは、少なくとも、図５に示す枚葉紙制動装置５の接触幅ｂと同じ幅でなければならず、以下に説明する本発明の作用の仕方に基づき、短く抑えることができる利点がある。

循環運動２６の結果、ベルト１１，１２と接触している被印刷体枚葉紙７は枚葉紙制動装置５に沿った経路上で、溝のオフセット量ａの寸法だけ横方向に運ばれ、すなわち横方向の弛みが解消される。それと同時に溝のオフセット量ａは、同じく外方に向かう、すなわち横方向に向かう、ベルト１１，１２のねじり運動１９ｂを生じさせる。操作側の制動モジュール９ｂの各々のベルト１１，１２のねじり運動１９ｂは、被印刷体枚葉紙７と接触するベルト面の領域では、側端２９の方を向いている。

ねじり運動１９ｂは、各ベルト１１，１２の挙動がそのベルトの当接点３０と離反点３１とで違っていることによって生じる。当接点３０と離反点３１は、後側の環状溝２４の側面すなわちエッジ上で互いに向き合う位置にあり、後側のロール１５に関しては、ほぼ、各円周上の、ベルトの巻き付き区域３３が第１の車間部（ねじり車間部）２０に移行する部位にある。当接点３０は、ベルト１１および１２の、後側のロール１５によって規定される屈曲部位２５においてそのベルトが屈曲して向かう方の側に位置しており、離反点３１は、ベルトの、それと反対の側に位置している。離反点３１では、ベルトは後側の環状溝２４の側面すなわちエッジからすでに離反しており、もしくは持ち上げられているのに対して、当接点３０では、ベルトは環状溝２４の側面すなわちエッジにまだ当接している。当接点３０では、環状溝２４とベルト１１および１２との間にある静止摩擦から滑り摩擦への移行が行われ、後側のロール２４は接線速度ｖ₂₄を有しており、第１の車間部２０はベルト速度ｖ₂₀を有している。図３に関して、ベルト速度ｖ₂₀のベクトルは水平方向の左方を向いており、接線速度ｖ₂₄のベクトルは左下を向いているので、両方の速度ｖ₂₀，ｖ₂₄は、垂直方向に投影すると互いに角度βをなしている。図２と図５を合わせて見るとわかるように、ベルト速度ｖ₂₀のベクトルは第１の車間部２０の進行方向を向いており、接線速度ｖ₂₄のベクトルは枚葉紙進行方向８を向いているので、両方の速度ｖ₂₀，ｖ₂₄のベクトルは水平方向に投影すると（図５参照）、斜めの角度αに大きさが一致する角度をなしている。両方の速度ｖ₂₀，ｖ₂₄の和として相対速度ｖ_relが生じ、その作用方向に、ベルト１１および１２に作用する滑り摩擦力も作用する。この滑り摩擦力は、最終的に、ベルト１１および１２をその中心線２６を中心として回転させ、すなわち、中心線２６と垂直なねじり運動１９ｂを引き起こす。ベルト１１および１２が均等に回転するようにするために、後側の環状溝２４の一方の側面すなわちエッジは、向かい合う他方の側面すなわちエッジとちょうど同じ高さであるべきである。

図２から明らかなように、駆動側の制動モジュール９ａのベルト１１，１２も、操作側の制動モジュール９ａのベルト１１，１２のねじり運動１９ｂと反対向きのねじり運動１９ａをそれぞれ同じように行う。枚葉紙進行方向８に見て、ねじり運動１９ａは時計回りに行われ、ねじり運動１９ｂは時計と反対回りに行われるので、被印刷体枚葉紙７はねじり運動１９ａ，１９ｂにより、枚葉紙の両側に向かって均等に弛みをなくされる。

横方向の弛みをとる装置としても機能する多機能な枚葉紙制動装置を備える枚葉紙印刷機を示す図である。 図１に示す方向IIから見た枚葉紙制動装置の図である。 枚葉紙制動装置の制動モジュールを示す側面図である。 図３に示すIV−IV線に沿った制動モジュールの断面図である。 制動モジュールを示す平面図である。

符号の説明

１ 枚葉紙印刷機
２ 枚葉紙排紙装置
３ チェーンコンベヤ
４ 排紙パイル
５ 枚葉紙制動装置
６ くわえづめ装置
７ 被印刷体枚葉紙
８ 枚葉紙進行方向
９ａ，９ｂ，９ｃ 制動モジュール
１０ 印刷されない細長い区域
１１ 第１のベルト
１２ 第２のベルト
１３ 基体
１４ 前側のロール
１５ 後側のロール
１６ 循環運動
１７，１８ 回転軸
１９ａ，１９ｂ ねじり運動
２０ 第１の車間部
２１ 第２の車間部
２２ ベルト台
２３ 環状溝
２４ 環状溝
２５ 屈曲部位
２６ 中心線
２７ 吸引空気配管
２８ 吸引空気通路
２９ 側端
３０ 当接点
３１ 離反点
３２ 巻き付き区域
３３ 巻き付き区域

Claims (4)

1. 被印刷体枚葉紙（７）の横方向の弛みをなくす装置において、
   前記被印刷体枚葉紙（７）の幅方向の両側部にそれぞれ位置し、各々が２本のねじり運動ベルト（１１，１２）を有している少なくとも２つのモジュール（９ａ，９ｂ）を有し、
   ２本の前記ねじり運動ベルト（１１，１２）は同様なベルトであって、
   前記ねじり運動ベルト（１１，１２）は、該ねじり運動ベルト（１１，１２）が掛けられる２つのローラ（１４，１５）の間であって該ローラ（１４，１５）に巻かれていない部分であるねじり運動車間部（２０）を含み、
   前記ねじり運動車間部（２０）は、枚葉紙進行方向（８）の上流側よりも、前記枚葉紙進行方向（８）の下流側が前記被印刷体枚葉紙（７）の幅方向の外側に位置するように、前記ローラ（１４，１５）の回転軸（１７，１８）に対して斜めの方向を向いており、前記被印刷体枚葉紙（７）を前記ねじり運動ベルト（１１，１２）に吸い付けるための吸引空気通路を有するベルト台（２２）に案内されてねじり運動するものであり、
   前記ねじり運動ベルト（１１，１２）の、前記枚葉紙進行方向（８）の下流側の一方の前記ローラ（１４）に巻き付いている巻き付き区域（３２）は、前記回転軸（１７，１８）に沿う方向において前記被印刷体枚葉紙（７）の幅方向の外側縁部に近接して位置し、前記枚葉紙進行方向（８）の上流側の他方の前記ローラ（１５）に巻き付いている巻き付き区域（３３）は、前記回転軸（１７，１８）に沿う方向において前記被印刷体枚葉紙（７）の幅方向の外側縁部から離れて位置するように、両巻き付き区域（３２，３３）は前記回転軸（１７，１８）に沿う方向において互いにオフセットされた位置にあり、
   前記ねじり運動ベルト（１１，１２）は、前記ねじり運動車間部（２０）から前記巻き付き区域（３２，３３）に移行する部分であって、前記ねじり運動車間部（２０）と前記巻き付き区域（３２，３３）の境界に位置する屈曲部位（２５）を有しており、
   前記モジュール（９ａ，９ｂ）の前記ねじり運動ベルト（１１，１２）はそれぞれ、前記被印刷体枚葉紙（７）に接する側が該被印刷体枚葉紙（７）の幅方向の外側に向かうようなねじり運動を有し、それによって、一方の前記モジュール（９ａ）の前記ねじり運動ベルト（１１，１２）のねじり運動の方向と、他方の前記モジュール（９ｂ）の前記ねじり運動ベルト（１１，１２）のねじり運動の方向は、互いに反対向きである
   ことを特徴とする、被印刷体枚葉紙の横方向の弛みをなくす装置。
2. 前記ねじり運動ベルト（１１，１２）は、断面が丸形のベルトである、請求項１に記載の装置。
3. 前記ねじり運動ベルト（１１，１２）は、前記被印刷体枚葉紙（７）を制動するためのベルトである、請求項１に記載の装置。
4. 請求項１から３までのいずれか１項に基づいて構成された装置を備える被印刷体枚葉紙処理機械。

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