JP4951701B2

JP4951701B2 - 折装置

Info

Publication number: JP4951701B2
Application number: JP2010180629A
Authority: JP
Inventors: 和朗山口; 賢治井上
Original assignee: Tokyo Kikai Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Tokyo Kikai Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2010-08-11
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2030-08-11
Also published as: JP2012036004A

Description

本発明は、折胴周面に出没する折ブレードによって、一対の折込みローラ間に紙を突き入れて折丁を作成する折胴を備える折装置に関するものである。

巻取紙に印刷する輪転機においては、印刷部で印刷した一枚乃至複数枚の用紙を折装置で折り畳んで折丁の形で排紙することが行われている。この種の折装置の一例として、新聞用輪転機では、折ブレードを装備した折胴と、フォルディングローラと呼ばれる折込みローラとを組み合わせて用紙を折り畳むブレード折装置が知られている。この折装置の概略構造を図２に、折胴周辺の概略構造を図３に示す。

図２において、印刷されたウェブ５ａは、ドラッグローラ１によって折装置に導かれ、三角形状のフォーマー２及びその下部に設けられた一対のフォーミングローラ３、３によって矢印で示す用紙の進行方向に対して平行な方向で二つ折り（縦折り）され、縦折りウェブ５ｂとなる。縦折りウェブ５ｂは、フォーミングローラ３、３の下部に２組設けられたニッピングローラ対４、４に挟み込まれ、折胴７及び鋸胴６の間へと送り込まれる。

鋸胴６には、図３に示すように、２個の鋸台６１に支持された鋸歯６２が周長方向の等分位置に配置されて組み込まれており、対向配置された折胴７及び鋸胴６の回転作動によって、折胴７の外周面に設けられた図示しない受け台との間で、縦折りウェブ５ｂを進行方向に直角に、一定ピッチで断裁する。

さらに折胴７には、針レバー７２ｂの先端に装着された針７２ａ及び針レバー７２ｂを支える針軸７２ｃからなる針機構７２が、周長方向の等分位置に２個所組み込まれており、針軸７２ｃが図示されていないカム機構によって往復角変位するのに伴って針レバー７２ｂが揺動し、これに伴って針７２ａの先端が折胴７の外周面から出没する。

そして、鋸歯６２が縦折りウェブ５ｂを断裁する前に、針７２ａは縦折りウェブ５ｂの断裁位置の進行方向直上流の位置を突き刺し、断裁された端部である下流側端Ｓａを図中の矢印１２の方向に、折胴７の外周に沿わせながら移送する。

２個の針機構７２、７２の折胴７外周面の周長方向における略中央部には、２個の折ブレード機構７１、７１が、周長方向の等分位置に配置されて組み込まれている。折ブレード機構７１は、折胴７の定まった回転位相位置で折ブレード軸７１ｂに取り付けられた折ブレード７１ａの先端が折胴７の外周面から突出する構造になっている。また、折胴７の下流側には、一対のフォルディングローラ９、９が外周面を対向させて平行に配置されており、矢印方向に駆動されて回転している。折ブレード７１ａは、この一対のフォルディングローラ９、９の中央位置に突き出すように位相調整されている。

針７２ａに断裁位置の直上流位置を突き刺されて、折胴７の外周面に沿って巻き込まれた縦折りウェブ５ｂは、次の鋸歯６２の断裁動作によって、上流側端Ｓｂの位置で一定長に断裁され、断裁された用紙５２となる。これに先立って、まだ断裁されない縦折りウェブ５ｂがフォルディングローラ９、９上部を通過する際に、断裁後に断裁された用紙５２の略中央になる位置に、折胴７の外周面から折ブレード７１ａが突出し、当該略中央位置をフォルディングローラ９、９の間に差し込む。この動作に同期して、縦折りウェブ５ｂの下流側端Ｓａの直上流位置を突き刺した針７２ａが折胴７の外周面から没して縦折りウェブ５ｂの先端部を解放するとともに、縦折りウェブ５ｂは前述のように鋸歯６２によって断裁されて上流側端Ｓｂとなるので、縦折りウェブ５ｂは断裁されて両端が自由な用紙５２となる。

当該断裁された用紙５２は、前述のようにその中央部をフォルディングローラ９、９の間に差し込まれて、図３に示すように進行方向に直角に折られた（横折りされた）横折り目Ｓｃを有する四つ折状態の折丁５３となって下方へと送り出される。

折胴７の下方には、フォルディングローラ９、９に引き込まれる断裁された用紙５２の、横折り目Ｓｃとなる位置より下流側を案内するペーパーガイド８１及び横折り目Ｓｃとなる位置より上流側を案内するペーパーガイド８２が折胴７の周面と一定の間隔をおいて設けられている。断裁された用紙５２の下流側端Ｓａ及び上流側端Ｓｂが寄せ合わされ、フォルディングローラ９、９によって下方へと送り出された折丁５３は、デリバリーファン１０を介してデリバリーベルト１１上に所定のピッチでラップした状態で整列され、機外へと排紙される。そして、折装置とは別に設けられた搬送装置により、後工程へと運ばれる。

上述の従来構造において、断裁された用紙５２の上流側端Ｓｂが、後続の縦折りウェブ５ｂの下流側端Ｓａに追突されないように、フォルディングローラ９、９の外周速度は折胴６の外周速度よりも、通常１０％程度早目になっている。

実開昭６１−８８９６１号公報特開２００３−３４１９２６号公報

上述した従来の折装置による折り畳み作動の際の断裁された用紙５２の挙動を観察すると、断裁された用紙５２の上流側端Ｓｂは、鋸歯６２に断裁されるやいなや、それまでの進行速度よりも高速でフォルディングローラ９、９に引っ張られることとなる。また、針７２ａによって折胴７の外周に沿って移送されていた下流側端Ｓａは、針７２ａから開放されて自由になるやいなや、フォルディングローラ９、９によって、それまでの進行方向とは全く逆の方向に引き戻されることとなる。この急激な挙動の変化から、断裁された用紙５２の両端近傍部、特に下流側端Ｓａの近傍部は、印刷速度が速くなる程激しいバタツキによる波打ちが起こりやすくなることが分かっていた。

さらに、断裁された用紙５２のバタツキによる波打ちなどの不安定な挙動が、フォルディングローラ９、９間を通過する直前の折丁５３の進行方向における上流端Ｓｂ近傍に、しばしばめくれや折れ曲がりを発生させ、これらが矯正されないまま、フォルディングローラ９、９の間に引き込まれて、いわゆる耳折れ（端折れ）や段折れ、縦皺などの不具合を起こすことが知られていた。

そこで、上記のような不具合の原因となる現象を防ぐために、種々の技術が提案され公知となっている。

例えば、上掲した特許文献１に開示されている技術は、用紙の上流側と接する、折胴の外周部に突起部を設けた構成が開示されている。特許文献１の技術においては、断裁された用紙の横折り目となる位置より後行側（上流側）を、折胴周面に設けられた突起部に押し付けながら、フォルディングローラで引くことによって、断裁された用紙の横折り目となる位置より後行側端部近傍のめくれや折れ曲がりを防ぎ、耳折れ（端折れ）、段折れ、縦皺などの不具合の発生を防いでいる。

しかしながら、特許文献１の技術は、断裁された用紙の横折り目位置より先行側（下流側）の端部近傍の、バタツキによる波打ちを抑えることができるものではなかった。

また、上掲した特許文献２に開示されている技術は、断裁された用紙の横折り目位置より先行側（下流側）と接する折胴の外周部に部分的な突起を設け、該突起が折胴と用紙との間に空気層を形成することによって、断裁された用紙の横折り目位置より先行側が折胴周面に密着することを防止して、用紙が滑らかにフォルディングローラへと送られるようにすることで、耳折れ（端折れ）を防止するものであった。

しかしながら、本願発明者は、前記折り畳み作動の際の用紙の挙動を解析した結果、用紙の横折り目位置より下流側が針から開放され、進行方向が逆方向に引き戻される急激な変化の際に、用紙の横折り目位置より下流側が慣性によって折胴７の回転方向にわずかに伸び、伸びた用紙がその弾性によって下流側端近傍がフォルディングローラによる用紙の引き込み速度より速い速度でフォルディングローラ側に向かって跳ね寄り、バタツイて、折胴表面とペーパーガイドとの隙間で波打ちが生じてしまうことを明らかとした。また、本願発明者は、この用紙上に生じる波打ちは、山と谷の差が大きいものであり、その山（谷）の方向が用紙の進行方向に略直角な方向であることも明らかとした。さらに、本願発明者は、用紙上に生じた当該波打ちが解消されないまま用紙がフォルディングローラに吸い込まれることによって、耳折れ（端折れ）、段の折れなどの不具合が発生してしまうことを明らかとした。

上述した不具合の原因は、特許文献２に課題として記載されているような用紙が版胴周面に密着する現象とは異なる理由であることから、たとえ特許文献２に記載された技術を用いたとしても、用紙の横折り目位置より先行側の挙動を十分に安定させることは困難である。

本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであって、その目的は、断裁された用紙の、特に横折り目となる位置より下流側端部近傍において、印刷速度が速くなる程激しく発生するバタツキによる波打ちを抑えることにより、用紙の横折り目位置より下流側の挙動が安定した状態で用紙がフォルディングローラに吸い込まれ、耳折れ（端折れ）、段折れなどの発生を好適に防止することのできる技術を提供することにある。

本発明に係る折装置は、折胴周面に出没する折ブレードによって、一対の折込みローラ間に紙を突き入れて折丁を作成する折装置であって、折ブレードを折胴周面に出没可能に収容するために形成された凹部に、折ブレードの出現位置を避けて、折胴の周長方向に折胴周面と略連続して渡されて取り付けられているブリッジ外周面に設けられた突起部と、前記折胴と所定の隙間を隔てて設置されるペーパーガイドと、を備え、前記突起部は、すべての折ブレードに対応して配置されるとともに、前記折胴の軸心から半径方向外側を見たときに前記ブリッジ外周面であって折ブレード軸の軸心の直外側近傍に設けられ、前記突起部と前記ペーパーガイドとが協働して、裁断された用紙の、横折り目となる位置より下流側端部近傍を抑えるように構成されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、断裁された用紙の、特に横折り目となる位置より下流側端部近傍において、発生するバタツキによる波打ちを抑えることが可能となる。その結果、耳折れ（端折れ）、段折れなどの不具合の無い折丁を得ることのできる折装置を提供することができる。

本実施形態に係る折胴１７とその周辺の断面図であり、特に、折ブレード７１ａが縦折用紙５２をフォルディングローラ９、９の間に差し込んだ状態を示している。本実施形態に係る折胴１７とその周辺の断面図であり、特に、縦折用紙５２がフォルディングローラ９、９に引き込まれている途中の状態を示している。本実施形態に係る折胴を装備可能な折装置の概略構成を示す正面図である。従来の折装置の折胴の、軸心に対して直角な断面の概略構成を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。さらに、背景技術の欄で説明した部材と同一又は類似する部材については、同一符号を付して説明を省略する場合がある。

図１Ａ及び図１Ｂは、本実施形態に係る折胴１７とその周辺の断面図であり、特に、図１Ａは折ブレード７１ａが縦折用紙５２を折込みローラとしてのフォルディングローラ９、９の間に差し込んだ状態を示し、図１Ｂは縦折用紙５２が折込みローラとしてのフォルディングローラ９、９に引き込まれている途中の状態を示している。なお、針機構７２については、針７２ａの他は図示を省略している。

本実施形態に係る折ブレード機構７１は、折胴１７外周面の周長方向における針７２ａ、７２ａの略中央部に２個所、等分位置に配置されて組み込まれている。そして、折胴１７の回転とともに折ブレード７１ａが取り付けられた折ブレード軸７１ｂが、矢印１３で示す方向に回転することによって折胴１７の定まった回転位相位置で、折ブレード７１ａの先端が折胴１７の外周面から突出する構造になっている。

折ブレード軸７１ｂと、折ブレード７１ａが回転によって収容される範囲は、折胴１７に設けられた凹部７０となっている。鋸刃６２による断裁位置の進行方向直上流の位置を針７２ａによって突き刺されて、折胴１７の外周に巻き込まれる縦折りウェブ５ｂが、前記折胴１７の凹部７０に落ち込まないよう、折胴１７の周長方向に、折胴１７の周面と略連続した円弧表面を有する帯状板部材（以下、「ブリッジ７３」と記す。）を、凹部７０の開口部の面端間に渡して取り付けている。ブリッジ７３は、凹部７０の折胴１７の軸方向に間隔をおいて複数取り付けることによって、縦折りウェブ５ｂが、凹部７０に落ち込むことを防ぐとともに、間隔をおいて取り付けられたブリッジ７３とブリッジ７３との間から折ブレード７１ａの先端が折胴１７の外周面に突出できるようになっている。

ブリッジ７３の円弧表面の、折胴１７周長方向中央部位置は、折胴半径方向において、折ブレード軸７１ａの軸心と同一平面上に位置している。そして、各ブリッジ７３の円弧表面の折胴１７回転方向中央部、すなわち折胴１７の軸心から半径方向外側を見たときブリッジ７３の円弧表面の折ブレード軸７１ｂ軸心の直外側近傍に突起部Ｐを設けている。

本実施形態では、突起部Ｐを、ブリッジ７３とは別に作られた部品、すなわち突起部材Ｐｐをブリッジ７３の所定の位置に図示しないボルトによって取り付けている。なお、突起部Ｐについては、ブリッジ７３とは別に作られた突起部材を、ブリッジ７３の所定の位置にボルトあるいは溶接等によって取り付けるようにしてもよい。もしくは、予め突起部Ｐを設けた形状のブリッジを形成してもよい。

突起部Ｐの高さは、折胴１７の回転によって、突起部Ｐがフォルディングローラ９の外周面に最も近づいたとき、フォルディングローラ９外周面と突起部Ｐとの間を移動する縦折りウェブ５ｂ、あるいは縦折りウェブ５ｂが断裁された縦折用紙５２の移動を妨げることがない高さである。また、突起部Ｐの高さは、折胴１７とペーパーガイド８１との隙間も考慮して設定されており、折胴１７の回転によって、突起部Ｐがペーパーガイド８１の内周面に最も近づいたとき、ペーパーガイド８１内周面と突起部Ｐとの間を移動する縦折りウェブ５ｂの移動を妨げることがなく、かつ、後述するように突起部Ｐが縦折用紙５２の先行側に生じている波打ちを下流先端Ｓａの方向へ押しやるとともに下流先端Ｓａ近傍のバタツキを押さえるように作用する高さとなっている。ちなみに、本実施形態の突起部Ｐの高さは、折胴１７周面の半径より１．５ｍｍ突出するように設定されている。

また、突起部Ｐの折胴１７周長方向長さ（弧長）は、この突起部Ｐが縦折用紙５２に作用する際に、縦折用紙５２に傷や破れを生じさせることがないよう、突起部Ｐと縦折用紙５２との間に生じる接触力が適度となる程度の長さである。本実施形態での突起部Ｐの折胴１７周長方向長さ（弧長）は、ブリッジ７２の中央前後に約１０ｍｍずつ、全弧長で約２０ｍｍである。そして、突起部Ｐの幅は、ブリッジ７２の幅と同じか、それ以下である。

さらに、突起部Ｐのかど部、特に折胴１７の周長方向に対して直角の方向に位置するかど部は、突起部Ｐが縦折用紙５２に接触しながら折胴１７の回転とともに移動する際に、縦折用紙５２に傷や破れを生じさせることがないよう、面取り、Ｒ加工、又はその両方を施すか、あるいはブリッジ７３の周面から突起部Ｐの高さまで滑らかにつながる曲面又は斜面としてもよい。

なお、既存の折胴のブリッジに新たに突起部材を取り付ける場合には、折胴に巻き付けられる縦折りウェブの長さが増加することとなる。したがって、折胴の引き率が上がることへの対応として、折胴に備わる外径（引き率）調整機構を調整することにより、適切な引き率にすることが必要となる。折胴の外径（引き率）調整機構として、ブリッジの周面高さを下げて（ブリッジ外周面の折胴軸心から距離を小さくして）調整する場合、ブリッジに取り付ける突起部材の高さは、ブリッジの高さを下げることを考慮した高さとすればよい。

次に、本実施形態に係る折胴１７を有する折装置による、折丁５３の製作過程を説明する。

フォーマー２及びその下部に設けられた一対のフォーミングローラ３、３によって用紙の進行方向に平行に二つ折り（縦折り）された縦折りウェブ５ｂは、ニッピングローラ４、４に挟み込まれ、鋸胴６及び折胴１７の間へと送り込まれる。対向配置された鋸胴６及び折胴１７の回転作動によって、縦折りウェブ５ｂは断裁される。鋸刃６２が縦折りウェブ５ｂを断裁する前に、針７２ａは断裁位置の進行方向直上流の位置を突き刺し、断裁された端部を下流側端Ｓａとする用紙５２を、折胴１７の外周に巻き付けていく。

針７２ａに断裁位置即ち下流側端Ｓａの直上流位置を突き刺されて、折胴１７の外周面に沿って巻き付けられた縦折りウェブ５ｂは、次の鋸刃６２の断裁動作によって、上流側端Ｓｂの位置で一定長に断裁され、断裁された用紙５２となるが、これに先立って、まだ断裁されていない縦折りウェブ５ｂがフォルディングローラ９、９上部を通過する際に、断裁後に断裁された用紙５２の略中央位置に、折胴１７の外周面から折ブレード７１ａが突出し、当該略中央位置をフォルディングローラ９、９の間に差し込む。この動作に同期して、用紙５２の下流側端Ｓａの直上流位置を突き刺していた針７２ａが折胴１７の外周面から没して用紙５２の先端部を拘束から解き、更に縦折用紙５２の後端部は前述のように鋸刃６２によって断裁されて上流側端Ｓｂとなるので、縦折りウェブ５ｂは両端が自由な断裁された用紙５２となる。当該断裁された用紙５２は、前述のようにその中央部をフォルディングローラ９、９の間に差し込まれる（図１Ａ参照）。

断裁された用紙５２の上流側端Ｓｂは、鋸刃６２に断裁されると略同時に、それまでの進行方向に、それまでの進行速度よりもやや早い速度でフォルディングローラ９、９に引っ張られる。

また、折胴１７の外周に沿って針７２ａに移送されていた下流側端Ｓａは、針７２ａから解放されて自由になるやいなや、フォルディングローラ９、９によって、それまでの進行方向とは全く逆の方向に引き戻される。

このときに、用紙５２の横折り目位置より先行側（下流側）が針から解放され、進行方が逆に引き戻される急激な変化の際に、折胴１７の回転方向に進んでいた用紙５２の横折り目位置より下流側が慣性によって折胴１７の回転方向にわずかに伸び、伸びた用紙がその弾性によってフォルディングローラ９側に向かってフォルディングローラ９が引き寄せる速度以上の速さで跳ね寄り、バタツイて、折胴１７表面（ブリッジ７３表面を含む）とペーパーガイド８１との隙間で用紙に波打ちが生じる。

一方、フォルディングローラ９、９上部で、折胴１７の外周面から折ブレード７１ａが突出し、当該略中央位置をフォルディングローラ９、９の間に差し込み終えた折ブレード７１ａは、折胴１７の回転にともなって折胴１７の外周面から没するとともに、各ブリッジ７２の円弧表面の周長方向中央前後に設けられている突起部Ｐが下流側へと進む。そして、折胴１７表面とペーパーガイド８１との隙間で波打った状態でフォルディングローラ９方向に引き寄せられる用紙５２に対して、回転移動する突起部Ｐが接触しながら移動し、用紙５２の波打をペーパーガイド８１との間で押さえ伸ばす。すなわち、突起部Ｐは、用紙５２の先行側に生じている波打ちを下流側端Ｓａの方向へ押しやるとともに下流側端Ｓａ近傍のバタツキを押さえる作用を発揮する。

こうして、断裁された用紙５２の下流側（先行側）に生じるバタツキによる波打ちなどの不安定な挙動が、突起部Ｐによって押さえ伸ばされて、ペーパーガイド８１、あるいは折胴１７表面に沿った安定した状態でフォルディングローラ９、９間を通過するので、折丁５３の進行方向における下流端Ｓｄに、めくれや折れ曲がりが発生することなく、フォルディングローラ９、９の間に引き込まれて、いわゆる耳折れ（端折れ）、段折れなどの不具合を起こすことがなくなる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明は、折胴周面に出没する折ブレードによって、一対の折込みローラ間に紙を突き入れて折丁を作成する折胴を備える折装置に利用可能である。

１ドラッグローラ、２フォーマー、３フォーミングローラ、４ニッピングローラ、５ａウェブ、５ｂ縦折りウェブ、６鋸胴、７折胴、９フォルディングローラ、１０デリバリーファン、１１デリバリーベルト、１７折胴、５２用紙、５３折丁、６１鋸台、６２鋸刃、７０凹部、７１折ブレード機構、７１ａ折ブレード、７１ｂ折ブレード軸、７２針機構、７２ａ針、７２ｂ針レバー、７３ブリッジ、８１、８２ペーパーガイド、Ｓａ下流側端、Ｓｂ上流側端、Ｓｃ横折り目、Ｓｄ進行方向における下流端、Ｐ突起部、Ｐｐ突起部材。

Claims

折胴周面に出没する折ブレードによって、一対の折込みローラ間に紙を突き入れて折丁を作成する折装置であって、
折ブレードを折胴周面に出没可能に収容するために形成された凹部に、折ブレードの出現位置を避けて、折胴の周長方向に折胴周面と略連続して渡されて取り付けられているブリッジ外周面に設けられた突起部と、
前記折胴と所定の隙間を隔てて設置されるペーパーガイドと、を備え、
前記突起部は、すべての折ブレードに対応して配置されるとともに、前記折胴の軸心から半径方向外側を見たときに前記ブリッジ外周面であって折ブレード軸の軸心の直外側近傍に設けられ、
前記突起部と前記ペーパーガイドとが協働して、裁断された用紙の、横折り目となる位置より下流側端部近傍を抑えるように構成されていることを特徴とする折装置。