JP4948882B2 - 印刷機の枚葉紙制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提項に記載された、被印刷体枚葉紙を横方向にぴんと張るために枚葉紙進行方向に向かって広がった制動体を備える、印刷機の枚葉紙制動装置に関する。

特許文献１には、複数の制動体が吸着リングとして構成された枚葉紙制動装置が記載されている。これらの吸着リングは、広がるように、すなわち機械の中心から互いに反対方向へ斜めに外側に向けられており、それによって、被印刷体枚葉紙は吸着リングによって両側で斜めに外側に引っ張られ、枚葉紙進行方向に対して横方向にぴんと張られる。しかし、このように横方向にぴんと張る効果はまだ改善の必要がある。

特許文献２と特許文献３が、これよりも関係の薄い従来技術に含まれる。
独国特許出願公開第３９３９２１２号明細書 独国特許出願公開第４４３５９８８号明細書 独国特許出願公開第１９６２０９３８号明細書

本発明の目的は、横方向にぴんと張る効果がいっそう高い枚葉紙制動装置を提供することにある。

この目的は、請求項１の特徴を備える枚葉紙制動装置によって達成される。被印刷体枚葉紙を横方向にぴんと張るために枚葉紙進行方向に向かって広がった制動体を備える、本発明による、印刷機の枚葉紙制動装置は、制動体が不均一な速度で循環運動するように駆動されることを特徴としている。

本発明による枚葉紙制動装置では、制動体が、印刷機が均一な印刷速度または機械速度の時に、不均一な速度で循環運動する。この場合、制動体は、到着する被印刷体枚葉紙の枚葉紙サイクル内に周期的に加速し、元通りに減速する。それによって実現される、枚葉紙制動装置の循環運動速度の速度変化推移によって、特に効率的に横方向にぴんと張られることが保証される。すなわち、実験によって、制動体を広がるように斜めに向けることによって得られる、枚葉紙を横方向にぴんと張る作用が、枚葉紙制動装置の、変化を伴うサイクル動作によって明らかに強められるという驚くべき効果が得られた。

本発明による枚葉紙制動装置の有利な態様が従属請求項に記載されている。

一態様では、各制動体が２つの制動モジュールに支持されており、枚葉紙制動装置はこれら両方の制動モジュールだけを含んでおり、すなわち、他の制動モジュールを含んでいない。

他の態様によれば、制動体は無端バンド、すなわち無端ベルトとして構成されている。

他の態様では、枚葉紙制動装置は、すなわちそのモータが、所定の速度変化推移（Geshwindigkeitsprofil）に応じて不均一な速度の制御を行う制御装置と、制御工学的に組み合わされている。

本発明による枚葉紙制動装置のほか、これを備える印刷機、および枚葉紙制動装置の速度制御をする制御方法も、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は、両面印刷用の印刷機１を示している。印刷機１は、チェーン搬送機３と、その下に配置された枚葉紙制動装置４を備える枚葉紙排紙装置２を含んでいる。チェーン搬送機３は、被印刷体枚葉紙６をその前端の所で掴む複数のくわえづめブリッジ５を有している。枚葉紙制動装置４は、被印刷体枚葉紙６が排紙パイル８上に置かれる前に被印刷体枚葉紙６を制動し、その際、被印刷体枚葉紙６を枚葉紙進行方向７に対して横方向にぴんと張る。

図２は、枚葉紙制動装置４が第１の制動モジュール９と第２の制動モジュール１０だけを含んでおり、それ以外の制動モジュールを含んでいないのを示している。制動し横方向にぴんと張る際、第１の制動モジュール９は被印刷体枚葉紙６の、印刷画像の無い一方の側縁１１に接触し、第２の制動モジュール１０は他方の側縁に接触する。両方の制動モジュール９，１０の間では、被印刷体枚葉紙６はその幅にわたって支えられておらず、すなわち自身で荷重に耐えている。

各制動モジュール９，１０は、少なくとも部分的に、枚葉紙進行方向７に対して斜めに向けられ、幾何学的な２つの軸線１２，１３の周りを循環運動する少なくとも１つの制動体１４，１５を有している。チェーン搬送機３のくわえづめブリッジ５が時計回りに循環運動する図１では、制動体１４，１５は時計回りと反対方向に循環運動する。制動体１４，１５は、バンド、すなわちベルト状であってよい。

図示する例では、各制動モジュール９，１０は、平行に案内されている丸い２本のベルトを制動体１４，１５として有しており、丸いベルトの、制動して横方向にぴんと張る時に被印刷体枚葉紙６と接触する制動車間部分が、制動体１４，１５の、枚葉紙進行方向７に対して斜めに向けられた部分になっている。第１の制動モジュール９の各制動体１４は、その制動車間部分の領域において、枚葉紙進行方向７に対して測って、わずかな角度の傾斜角で、被印刷体枚葉紙６の、左側の側縁１１の方に向かって傾けられている。第２の制動モジュール１０の各制動体１５は、その制動車間部分の領域において、同様の大きさの、しかし反対符号の傾斜角で、被印刷体枚葉紙６の、右側の側縁１１の方に向けられている。その結果、制動体１４，１５は広がるようになっており、摩擦力によって被印刷体枚葉紙６を横方向にぴんと張る作用を生じる。

制動モジュール９，１０は、被印刷体枚葉紙６を制動体１４，１５に吸い付けるために、負圧を作用させることができる吸引開口部１６をそれぞれ含んでいる。

図３は、横軸が時間ｔを表し、縦軸が速度ｖを表しているグラフである。このグラフには、被印刷体枚葉紙６の搬送速度（枚葉紙速度ｖ_S）と、枚葉紙制動装置４の循環運動速度（制動速度ｖ_B）が曲線として示されている。いわゆる機械速度とチェーン搬送機３の循環運動速度に相当する最大枚葉紙速度が記号ｖ_S/maxによって示されている。最小枚葉紙速度ｖ_S/minはゼロであり、被印刷体枚葉紙６は、排紙パイル８上に載った時にこの速度になる。

曲線点Ａにおいて、被印刷体枚葉紙６は吸引開口部１６によって吸着され、その結果、この時点で、最大枚葉紙速度ｖ_S/maxよりも遅いか、または最大枚葉紙速度ｖ_S/maxと同じであってよい、最大制動速度ｖ_B/maxで循環運動している制動体１４，１５と接触する。曲線点Ａは、被印刷体枚葉紙６が枚葉紙制動装置４に飛びつく、いわゆる飛びつき時点を示している。

曲線点Ｂにおいて、くわえづめブリッジ５のくわえづめが開き、その結果、被印刷体枚葉紙６は、曲線点Ｂと曲線点Ｃの間に、枚葉紙制動装置４により摩擦によって制動される。既に曲線点ＡからＢまでの期間内に、したがって、被印刷体枚葉紙６がその前端をくわえづめブリッジ５によってまだ掴まれて枚葉紙進行方向７に搬送れている間に、被印刷体枚葉紙６が枚葉紙制動装置４によってぴんと張られるのが有利である。

曲線点Ｃにおいて、枚葉紙速度ｖ_Sは、最大制動速度ｖ_B/maxとちょうど同じ大きさになる。被印刷体枚葉紙６が制動体１４，１５上をスリップしながら枚葉紙進行方向７へ滑る、被印刷体枚葉紙６の滑り段階１７が曲線点ＡとＣの間にある。曲線点Ｃから曲線点Ｄまでは、制動体１４，１５とその上にある被印刷体枚葉紙６は、最大制動速度ｖ_B/maxに相当する共通の均等な速度ｖ_S＝ｖ_Bで動く。

曲線点Ｅから曲線点Ｆまでは、制動体１４，１５は被印刷体枚葉紙６と共に、最小制動速度ｖ_B/minに相当する共通の均等な速度ｖ_S＝ｖ_Bで動く。

曲線点Ｄから曲線点Ｅまでは、制動速度ｖ_Bが低下させられ（制動段階）、それによって、制動体１４，１５と被印刷体枚葉紙６は一緒に減速される。

曲線点Ｃと曲線点Ｆの間には、制動ベルト１４，１５と被印刷体枚葉紙６の間に枚葉紙進行方向７に速度差がなく、静止摩擦が事実上生じる、いわゆる付着段階１８がある。付着段階１８においても、その際に被印刷体枚葉紙６を側方に内側から外側へ引っ張る制動体１４，１５によって、被印刷体枚葉紙６は側方へ伸ばされる（横方向にぴんと張られる）。

被印刷体枚葉紙６は、曲線点Ｆにおいて枚葉紙制動装置４から離れ、曲線点Ｇにおいて排紙パイル８上に載って停止する。曲線点ＦとＧの間には、被印刷体枚葉紙６が排紙パイル８上に落下する、いわゆる自由飛行段階１９がある。

曲線点Ｅから曲線点Ｌまでは、枚葉紙制動装置４は最小制動速度ｖ_B/minで動き、この際、先行する被印刷体枚葉紙のサイクルの終了と、後続する被印刷体枚葉紙６のサイクルの開始が曲線点Ｈによって示されている。

変化を伴って駆動される枚葉紙制動装置４のサイクルは、電子的な制御装置２０（図２参照）によって、印刷機１の、いわゆる機械角度（回転角度位置）および機械速度と同期させられる。

曲線点Ｌから、時間的に曲線点Ａよりも前であり、枚葉紙制動装置４が再び最大制動速度ｖ_B/maxに達する曲線点Ｍまでは、制動速度ｖ_Bが上昇させられる（加速段階）。

枚葉紙制動装置４は、曲線点Ｍから曲線点Ｄまで、最大制動速度ｖ_B/maxを維持する。

各くわえづめブリッジ５が、制動すべき被印刷体枚葉紙６を放して、被印刷体枚葉紙６が枚葉紙制動装置４に飛びつくよりも前に、制動体１４，１５が最大制動速度ｖ_B/maxに加速されているのが、図３に示すグラフによって明らかにされている。さらに、くわえづめブリッジ５が開いた後、被印刷体枚葉紙６が枚葉紙制動装置４によって搬送され、所定の減速度分だけ制動されることがわかる。枚葉紙制動装置４と被印刷体枚葉紙６の間の、摩擦による結合が解消される前に、被印刷体枚葉紙６が、最小制動速度ｖ_B/minに（すなわち、被印刷体枚葉紙６の、いわゆる載置速度に）制動されるのが制御装置２０によって保証される。

制御装置２０は、枚葉紙制動装置４の循環運動を駆動するモータ２１（図２参照）を、速度変化推移に応じて制御し、制動速度ｖ_Bの曲線を、印刷速度、または機械速度が変わった時に、これらの速度およびそれに伴って変わる最大枚葉紙速度ｖ_S/maxに合わせて自動的に調節する。

被印刷体枚葉紙６が枚葉紙制動装置４と接触する各時点で、枚葉紙制動装置４によって最善なやり方で横方向にぴんと張られるのが、図３の速度変化推移にとって有利である。

被印刷体枚葉紙６の運動に生じる急激な変化を制限するために、図４に示す速度変化推移を用いることもできる。図４の符号の意味は図３の符号と対応している。

枚葉紙制動装置を備える印刷機を示す図である。 枚葉紙制動装置を示す平面図である。 枚葉紙制動装置の速度変化推移を示す図ある。 枚葉紙制動装置の、他の速度変化推移を示す図である。

符号の説明

１ 印刷機
２ 枚葉紙排紙装置
３ チェーン搬送機
４ 枚葉紙制動装置
５ くわえづめブリッジ
６ 被印刷体枚葉紙
７ 枚葉紙進行方向
８ 排紙パイル
９，１０ 制動モジュール
１１ 側縁
１２，１３ 軸線
１４，１５ 制動体
１６ 吸引開口部
１７ 滑り段階
１８ 付着段階
１９ 自由飛行段階
２０ 制御装置
２１ モータ
ｖ_B 制動速度
ｖ_B/max 最大制動速度
ｖ_B/min 最小制動速度
ｖ_S 枚葉紙速度
ｖ_S/max 最大枚葉紙速度
ｖ_S/min 最小枚葉紙速度

Claims (4)

1. 被印刷体枚葉紙（６）を横方向にぴんと張るために枚葉紙進行方向（７）に向かって広がった複数の制動体（１４，１５）を備える、印刷機（１）の枚葉紙制動装置において、
   前記制動体（１４，１５）は、走行する被印刷体枚葉紙（６）よりも遅い速度で循環運動しながら一定時間前記被印刷体枚葉紙（６）と接触し、その後前記被印刷体枚葉紙（６）と同じ速度で循環運動するように、不均一な速度（ｖ_Ｂ）で駆動され、
   前記不均一な速度（ｖ _Ｂ ）は、速度変化推移に応じて、制御装置（２０）によって制御され、
   前記速度変化推移は、各くわえづめブリッジ（５）が制動すべき被印刷体枚葉紙（６）を離し、かつ被印刷体枚葉紙（６）が枚葉紙制動装置に接触する前に、前記制動体（１４，１５）を最大制動速度（ｖ _{Ｂ／ＭＡＸ} ）に加速することを含んでいることを特徴とする枚葉紙制動装置。
2. 前記制動体（１４，１５）は２つの制動モジュール（９，１０）に支持されており、前記枚葉紙制動装置はこれら両方の前記制動モジュール（９，１０）だけを含んでいる、請求項１に記載の枚葉紙制動装置。
3. 前記制動体（１４，１５）はバンド状、すなわちベルト状である、請求項１または２に記載の枚葉紙制動装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の枚葉紙制動装置（４）を備えている印刷機。

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