KR20010081070A - 인장력 조절장치를 구비한 이중 플레이트 권취 기구 - Google Patents

인장력 조절장치를 구비한 이중 플레이트 권취 기구 Download PDF

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KR20010081070A
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프레스텍, 인크.
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Abstract

플레이트 재료 인장 및 전진 기구는 플레이트 재료를 개별적인 인쇄가능 부분으로 분리시키도록, 인쇄 프레스의 플레이트 실린더와 같은 실린더(104)에 대하여 평행하게 배열된다. 플레이트 재료 인장 및 전진 기구(102)는 인쇄 작업 중에 인장 롤(114)을 통하여 플레이트 재료(112)에 인장력을 공급하는 것을 돕고, 전진 작업 중에 플레이트 재료 상에 인장력을 감소시키고 선택적으로 권취 롤을 통하여 플레이트 재료에 접선력을 가함으로써 새로운 플레이트 재료를 실린더에 대하여 권취하는 것을 돕는다.

Description

인장력 조절장치를 구비한 이중 플레이트 권취 기구{DUAL-PLATE WINDING MECHANISM WITH TENSION ADJUSTMENT}
화상을 종이와 같은 기록 매체 상으로 인쇄하는 전통적인 기술에는 활판 인쇄, 그라비어(gravure) 인쇄 및 옵셋 석판 인쇄가 있다. 이러한 모든 인쇄 방법에는 플레이트 재료가 사용된다. 이 플레이트 재료는 기록/인쇄 매체와 압력 접촉하게 되는 회전 플레이트 실린더 위로 로드(load)된다.
활판 인쇄에서, 화상은 잉크를 묻혀 매체 위로 전사하는 볼록면과 같은 플레이트 재료 상에 표현된다. 이와 달리, 그라비어 플레이트는 잉크가 채워지는 일련의 웰(well)들을 한정한다. 과잉의 잉크가 인쇄 매체와 접촉해서 잉크가 매체로 전사되기 전에, 과잉의 잉크를 플레이트 재료로부터 벗겨내는 긁개 날(doctor blade)이나 또는 다른 인접 접촉 면을 사용하여 과잉의 잉크를 플레이트 재료로부터 제거한다.
옵셋 석판에서, 화상은 잉크 반발(비유성, oleophonic)면에 의해 둘러싸인잉크 수용(친유성, oleophilic) 영역에 의해 한정되는 인쇄 플레이트 위에 형성된다. 옵셋 석판 인쇄 분야에서는 일반적으로 두가지 상이한 석판 인쇄 시스템이 사용되고 있다. 건식 인쇄 시스템에서는, 플레이트 재료는 단순히 잉크칠 되고, 화상은 기록/인쇄 매체상으로 전사된다. 먼저, 플레이트 재료는 화상을 종이나 또는 다른 매체에 차례로 도포하는 블랭킷(blanket) 실린더라 불리는 유연성 중계면과 접촉한다. 종이는 화상에 따라 잉크를 종이로 도포하는 블랭킷 실린더와 구름 접촉을 하는 인쇄 실린더에 일반적으로 핀 고정된다.
습식 석판 인쇄 시스템에서는, 비화상 영역은 친수성을 가지며, 잉크가 칠해지기 전에 축임(dampening)(또는 "파운틴(fountain)") 용액을 플레이트 재료에 초기 도포함으로써 필요한 잉크 반발성이 제공된다. 파운틴 용액은 잉크가 비화상 영역에 묻는 것을 방지하고, 화상 영역의 친유성 특성에 영향을 미치지 않는다.
플레이트 재료를 하부의 플레이트 실린더에 부착하기 위한 많은 기술들이 개발되어 왔다. 기본적인 옵셋 인쇄 시스템은 가요성의 플레이트 재료를 플레이트 실린더에 고정하기 위한 고정 클램핑을 포함하는 한편, 미국 특허 제5,355,795호 및 제5,727,749호(둘 다 본 출원과 공동 소유되고, 명백히 본 명세서에서 참조함)에 기술한 것과 같이 더욱 진보된 시스템은 플레이트 실린더의 웰 내에 스풀 형태로 저장된 비교적 긴 길이의 플레이트 재료를 사용한다. 이러한 시스템에서는, 인쇄 작업의 완료에 따라 플레이트 재료의 새로운 세그먼트가 플레이트 실린더의 주위로 전진한다. 새로운 세그먼트는 인쇄 패턴을 표면에 도포하는 전자 제어식 인쇄 헤드에 의해 화상 형성된다.
인쇄 작업 동안, 플레이트 실린더를 둘러싸는 플레이트 재료를 따라 충분한 인장력을 유지하는 것이 중요하다. 이러한 재료는 블랭킷 실린더와의 접촉의 결과로 충분한 접선력을 받는데, 이 힘은 주로 유연성 블랭킷 실린더 표면을 가압하기에 충분한 압력으로 접촉하는 정합 원통형 표면의 구름 직경의 미세한 차이로 인해 주로 발생한다. 플레이트 재료가 플레이트 실린더에 대하여 적절한 인장력을 유지하지 않으면, 이러한 힘들은 플레이트 재료의 방향을 바꾸거나 또는 이를 완전히 제거할 것이다. 따라서, 실린더 내부로부터 플레이트 재료를 분배하는 "공급(payout)" 시스템은 플레이트 재료와 실린더 표면 사이의 강한 접촉을 유지해야 하지만, 동시에 재료를 원활하게 공급하고 들어올리기 위해 충분히 이완되어야 한다.
일반적으로, 인쇄 작업 동안 플레이트 재료가 적절한 인장력을 유지하기 위해서, 전진 시스템에는 기계적인 인장 기구가 합체된다. 이 시스템은 플레이트 재료 공급 스풀 및 취출 스풀을 포함한다. 새 플레이트 재료가 필요할 때, 취출 스풀은 공급 스풀의 잠금 장치(일반적으로 래칫 및 멈춤쇠의 조립체)가 해제되어, 새로운 플레이트 재료가 견인될 수 있게 된 동안, 클러칭 모터의 작동 하에서 회전될 수 있다. 특히, 미국 특허 제5,727,749호는 실린더의 주연부에 대한 플레이트 재료의 인장력을 조절하는 플레이트 실린더를 제시하고 있다. 이 발명에 따라, 플레이트 재료는 클러칭 모터가 취출 스풀을 구동하는 동안 공급 스풀의 선택적인 잠금 및 잠금 해제로 인해 전진되고 인장된다.
미국 특허 제5,727,749호에 따르면, 공급 스풀에 의해 새 플레이트 재료의공급을 가능하게 하기 위해 멈춤쇠를 래칫으로부터 이동시킴으로써 공급 스풀은 선택적으로 잠금 해제된다. 취출 스풀은 새 재료가 실린더 표면에 나타날 때까지, 사용된 플레이트 재료를 실린더 둘레로 견인한다. 멈춤쇠는 연속하여 공급 스풀 래칫과 재결합하여, 플레이트 재료가 그로부터 더 견인되는 것을 방지하기 위해 공급 스풀을 잠근다. 한편, 클러칭 모터는 취출 스풀의 구동을 계속하고, 그로 인해 현재 잠금된 공급 스풀과 구동된 취출 스풀 사이의 플레이트 재료 상에 플레이트 실린더의 주연부에 대하여 인장력이 생기게 된다. 인장력은 클러치 모터의 미리설정된 정지 토오크(즉, 클러치가 모터의 취출 스풀 구동축에 대한 미끄러짐을 가능하게 하는 순간의 토오크)에 의해 조절된다. 모터는 미끄럼이 발생할 때 차단되며, 상기 형성된 인장력은 취출 스풀의 일방향 베어링으로 인해 유지된다.
상술된 시스템의 잠재적인 단점은 플레이트 재료의 전진 상태 동안, 인장력이 취출 스풀, 특히 전진 기구가 있는 실린더 내의 웰에 인접한 곳에 집중되는 경향이 있다는 것이다. 이것은 플레이트 재료 상의 인장력이 증가하면서, 플레이트 재료의 이면과 실린더 표면 사이의 상호작용으로 인해 생성된 내재된 쿨롱 마찰력으로 인한 것이다. 이러한 마찰 저항은 심지어 실린더 표면이 고도로 연마되었을 때도 발생한다는 것이 밝혀졌다. 사실상, 취출 스풀은 공급 스풀보다 열 배는 거친 인장력을 가할 수 있다. 그러한 인장력의 결과로는 플레이트 재료가 전진함에 따라서 제어가 어렵다는 점도 있다. 또한, 취출 스풀의 근처에 생성되는 균일하지 않는 인장력은 원하지 않은 실린더의 변형을 유발할 수도 있다. 이런 인장력 불균형은 또한 전진 기구가 플레이트 재료의 전체 노출된 길이에 걸쳐 유발하는 인장력을 최소화하기 위해 더욱 강력한, 따라서, 더 큰 모터와 기어들을 필요로 한다. 이러한 형태의 시스템의 또다른 단점은 쿨롱 마찰력에 의해 생성된 인장력을 견딜 수 있는 두꺼운 플레이트 재료가 필요하다는 것이며, 두께의 증가는 재료 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 플레이트 실린더 내부에 수용될 수 있는 플레이트 재료의 양을 제한한다.
마찰(그리고 플레이트 실린더의 둘레로 전진함에 따른 플레이트 재료 내의 결과 인장력)을 줄이기 위한 기술에는 추가적인 공급 및 취출 스풀 쌍의 도입도 있다. 예를 들어, 다중 쌍 취출 및 공급 스풀이 미국 특허 제4,057,343호와 미국 특허 출원 제09/245,104호에 기술된다(후자는 본 출원과 공동 소유되고, 본 명세서에서 명백히 설명된다). 이러한 접근은 그 위로 플레이트 재료의 각 섹션이 전진해야 하는 플레이트 실린더 표면의 길이를 감소시키고, 이로써 플레이트 재료의 각 섹션 내에 수반되는 인장력을 감소시킨다. 또한, 동일한 플레이트 실린더로부터 화상 형성 및 인쇄를 위해 플레이트 재료의 두 세그먼트가 동시에 사용 가능하다.
그러나, 이러한 장치의 단점은 기계적으로 복잡하고, 비싸며, 적절한 플레이트 재료의 전진을 위해 과잉 중복의 기구를 필요로 한다는 것이다. 또다른 단점은 중복된 부품들을 수용하기 위해 플레이트 실린더 내부의 중요한 공간이 손실되며, 결과적으로 또 한번 플레이트 실린더 내에 적재될 수 있는 플레이트 재료의 양에서 그 만큼의 감소를 가져온다는 것이다.
본 발명은 디지털 인쇄 장치 및 디지털 인쇄 방법, 특히 석판 인쇄 재료를 평판 인쇄기 또는 플레이트 재료 화상기의 플레이트 실린더로 연속적으로 공급하기 위한 장치에 관한 것이다.
도1은 본 발명에 따라 제작된 석판 인쇄 플레이트를 통합한 옵셋 인쇄기를 도시한 부분 개략도이다.
도2는 도1의 인쇄기의 플레이트 실린더 부분을 더욱 상세하게 확대한 상태로 도시한 사시도이다.
도3은 플레이트 실린더의 대향 공동부 내에 분배된 두 쌍의 공급 및 취출 부품들을 도시하는, 직경 방향 대향 인쇄 세그먼트를 구비한 이중 플레이트 재료 구조를 채택한 플레이트 실린더의 단부도이다.
도4는 본 발명의 부품들을 포함하는 플레이트 실린더의 측면도이다.
도5는 상이한 부품 구성을 도시하는, 도4의 플레이트 실린더의 측면도이다.
도6은 본 발명의 변경예의 요소들을 포함하는 플레이트 실린더 조립체의 측면도이다.
본 발명에 따른 다기능 플레이트 재료 인장 및 전진 조립체가 제공된다. 이러한 조립체는 플레이트 실린더의 인쇄 작업 동안에, 플레이트 재료에 적절한 인장력을 제공하기 위한 하나 이상의 "인장 롤" 기구를 사용한다.
이러한 배열은 플레이트 실린더 상에 2개 이상의 플레이트 재료의 별도의 대향 세그먼트를 노출하지만, 단일 세트의 공급 및 취출 스풀을 이용한다. 그 결과, 실린더 내의 내부 공간이 보존된다. 또한, 본 발명의 인장 및 전진 조립체는 플레이트 재료의 전진 작동 동안에는 플레이트 재료 상의 인장 및 마찰을 효과적으로 감소시키고, 플레이트 재료가 플레이트 실린더에 대해 전진하는 동안에는 플레이트 재료에 추가적인 접선력을 선택적으로 공급함으로써(그로 인해 플레이트 재료를 전진시키기 위한 취출 스풀의 필요한 토오크를 감소시킴으로써) 플레이트 실린더에 대한 플레이트 재료의 전진을 돕는다.
따라서, 바람직한 실시예에서 회전 가능한 플레이트 재료의 공급 및 취출 스풀은 플레이트 실린더의 제1 공동부 내에 위치설정되는 한편, 인장 롤 및 선택적인 전진 롤은 플레이트 실린더와 평행 정렬되어 위치된다. 인장 및 전진 롤은 제1 공동부에 대향되는 플레이트 실린더의 제2 공동부 내에, 또는 사실상 플레이트 실린더에 접선 방향으로 배치될 수 있다. 공급 스풀은 플레이트 실린더 둘레의 이동 경로 위로, 인장 및 선택적인 전진 롤을 지나, 취출 스풀 상으로 플레이트 재료를 분배하도록 구성된다. 본 발명의 이러한 롤(들)은 일단 플레이트 실린더에 대해 전진한 플레이트 재료에 인장력을 적용하고, 전진할 때 마다 서로 간섭을 피하거나 또는 능동적으로 보조하는 기능을 한다. 원하는 경우, 노출된 플레이트 재료를 더욱 분리된 세그먼트로 나누는 추가적인 인장 기구가 실린더 주위에 (바람직하게는균일하게) 분배될 수 있다.
상기 설명은 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 이하 상세한 설명으로부터 더욱 용이하게 이해될 수 있다.
상기 기술한 바와 같이, 본 발명은 실린더 주위로 시트(sheet) 또는 웹(web)을 전진시키는 어떠한 형태의 기구와도 결합하기에 유용하다. 대표적인 실시예에서, 본 발명은 도1 및 도2에 도시된 바와 같은, 가압(on-press) 화상 형성 환경에서 사용된다. 먼저 도1을 참조하면, 본 발명에 따라 제작된 석판 인쇄 플레이트를사용하여 복사물을 인쇄할 수 있는 비교적 종래의 옵셋 인쇄기가 일반적으로 도면 부호 10으로 도시되어 있다.
인쇄기(10)는 실린더(12) 내에 통합된 종래의 클램핑 기구(12a)에 의해 플레이트에 고정된 대향 모서리 여백을 가진 석판 인쇄 플레이트(13)로 그 둘레가 둘러 싸인 인쇄 실린더 또는 드럼(12)을 포함한다. 실린더(12) 또는 더 정확하게는 플레이트(13)는 그 위에 인쇄 실린더(16)과 접촉한 상태로 차례로 회전하는 블랭킷 실린더(14)의 표면과 접촉한다. 인쇄될 종이 시트(P)는 인쇄기(10)의 배출구로 배출되기 전에 실린더(14)와 실린더(16) 사이의 닙부(nip)를 통과하도록 실린더(16)의 표면에 장착된다. 플레이트(13)에 칠하기 위한 잉크는 인쇄기(10)가 인쇄중일 때, 잉크 트레인(22)에 의해 플레이트(13)와 구름 결합하는 최하부의 롤(22a)로 분배된다. 이러한 형태의 인쇄기에서 통상적인 것처럼, 단일 구동 모터에 의해 일제히 구동될 수 있도록 다양한 실린더들은 모두 함께 기어로 맞물려 있다.
도시된 인쇄기(10)는 건식 인쇄뿐만 아니라 습식 인쇄도 가능하다. 따라서, 작동 및 비작동 위치 사이의 도1의 화살표(A)로 표시된 방향에서 드럼(12)을 향하고 그리고 드럼(12)으로부터 이격되게 이동 가능한 종래의 축임 또는 파운틴(fountain) 조립체(24)를 포함한다. 조립체(24)는 대체로 도면부호 26으로 도시된, 트레이(26a)로부터 축임 조립체가 활성일 때, 플레이트(13) 및 잉크 트레인(22)의 중간 롤러(22b)와 구름 결합되는 롤러(26b)로 물을 운반하는 종래의 급수 트레인을 포함한다.
인쇄기(10)가 건식 인쇄 모드로 작동 중일 때, 축임 조립체(24)는 플레이트에 물이 도포되지 않게 롤러(26b)가 롤러(22b) 및 플레이트로부터 후퇴하도록 비작동 상태가 된다. 이 경우의 실린더(12) 상의 석판 인쇄 플레이트는 이러한 건식 인쇄를 위해 설계된다. 실린더(12)가 회전함에 따라, 플레이트는 잉크 트레인(22)의 잉크가 도포된 롤러(22a)에 의해 접촉된다. 플레이트 표면의 기록되는 따라서 친유성으로 이루어진 영역은 롤러(22a)로부터 잉크를 묻힌다. 플레이트 표면의 기록되지 않는 영역은 잉크가 묻지 않는다. 따라서, 실린더(12)의 1회전 후에, 플레이트 위에 기록된 화상은 잉크가 칠해지게 될 것이다. 그 후, 상기 화상은 블랭킷 실린더(14)로 전사되고, 최종적으로 블랭킷 실린더과 가압 접촉된 종이 시트(P)로 전사 된다.
인쇄기(10)가 습식 인쇄 모드로 작동 중일 때, 급수 롤러(26b)가 습식 인쇄를 위해 잉크 롤러(22b) 및 플레이트(13)의 표면과 접촉하도록 작동 상태가 된다. 축임 조립체는 친유성으로 되도록 기록된 영역을 제외하고는 친수성 표면을 갖고 있다. 원래 서류의 인쇄 영역에 해당하는 이러한 영역들은 물을 피하게 된다. 이러한 작동 모드에서, 실린더(12)가 회전함에 따라(도1에서 시계방향), 물 및 잉크는 롤(26b, 22a)에 의해 플레이트(13)의 표면에 나타나게 된다. 물은 원래 서류의 배경에 해당하는 표면의 친수성 영역에 흡착되고, 물로 도포된 이러한 영역들은 롤러(22a)로부터 잉크를 묻히지 않는다. 반면에, 플레이트 표면의 (롤러(26)에 의해 젖지 않은) 친유성 영역은 롤러(22a)로부터 잉크를 묻히고, 다시 플레이트의 표면 상에 잉크가 칠해진 화상을 형성한다. 전과 마찬가지로, 이 화상은 블랭킷 롤러(14)를 거쳐서 실린더(16)상의 종이 시트(P)로 전사된다.
석판 인쇄 플레이트(13)에 적용되는 화상은 플레이트가 "인쇄 중단" 중일 때 플레이트 상으로 기록될 수 있지만, 본 발명에서는 인쇄 실린더(12) 위에 이미 장착된 플레이트의 화상 형성에 적합하다. 도2에 도시된 바와 같이, 인쇄 실린더(12)는 인쇄기 프레임(10a)에 의해 회전가능하게 지지되어 있고, 표준 전기 모터(34) 또는 다른 종래의 수단에 의해 회전된다. 실린더(12)의 각도 위치는 모터 전기자 및 관련 검출기(36a)와 함께 회전하는 축 엔코더(36)와 같은 종래의 수단에 의해 모니터된다.
또한 대체로 도면부호 42로 도시된 기록 헤드 조립체가 실린더(12)에 인접한 프레임(10a) 상에 지지되어 있다. 이러한 조립체는 인쇄기 프레임(10a) 내에 그 대향 단부가 회전 가능하게 지지된 리드 나사(42a)를 포함하고, 상기 프레임은 또한 리드 나사(42a)에 평행하게 이격된 가이드바(42b)의 대향 단부를 지지하고 있다. 리드 나사와 가이드바를 따라서 이동할 수 있게 캐리지(44)가 장착되어 있다. 스텝 모터(46)에 의해 리드 나사가 회전될 때, 캐리지(44)는 인쇄 실린더(12)에 대해 축방향으로 이동한다. 실린더 구동 모터(34) 및 스텝 모터(46)는 검출기(36a)로부터 신호를 받는 제어기(도시되지 않음)에 의해 동시에 작동되어, 드럼이 회전함에 따라, 캐리지(44)는 어느 순간에도 캐리지와 실린더의 순간 상대 위치를 "인지하는" 제어기를 구비한 드럼을 따라서 축방향으로 이동된다. 이것을 수행하기 위해 요구되는 제어 회로 조립체는 스캐너와 플로터 기술 분야에서 매우 잘 알려져 있으며, 또한 미국 특허 제5,174,205호에서도 참고할 수 있다.
상술한 바와 같이, (개별적으로 실린더 주위를 감싸야 하는 종래의 시트 형상과 대조적으로) 플레이트는 실린더(12) 내부에 적재된 재료의 감긴 공급물의 형태를 취할 수 있다. 또한, 플레이트 실린더에 의해 플레이트 재료에 가해지는 마찰력을 감소시키고 다중 인쇄 섹션을 제공하기 위해, 플레이트 재료의 다중 연속 공급물이 사용될 수도 있다. 도3은 직경 방향 대향의 인쇄 세그먼트를 구비한 이중 플레이트 형태에 적합한 종래 기술의 플레이트 재료 공급 및 취출 장치를 도시하고 있다. 본 발명의 장점은 이러한 종래의 장치와 비교할 때 명백해질 것이다.
도3을 참조하면, 플레이트 재료의 공급 및 취출 부품은 실린더(12) 내의 한 쌍의 대향 공동부(50, 52) 내에 위치된다. 플레이트(또는 다른 기록) 재료의 제1 세그먼트(541)는 공동부(50) 내에서 회전가능한 공급 스풀(601)로부터 공동부(52) 내에서 회전가능한 취출 스풀(62)로 연장되면서, 실린더(12) 면의 부분 주위를 감싼다. 따라서, 취출 스풀(621)의 회전은 공급 스풀(601)이 공동부(50)에서 공동부(52)로 실린더(12)의 부분(651) 주위로 연장되는 이동 경로 위로 기록 재료를 분배하게 한다.
플레이트 재료의 제2 세그먼트(542)는 공동부(52) 내에서 회전가능한 공급 스풀(602)로부터 공동부(50) 내에서 회전가능한 취출 스풀(622)로 연장되면서, 실린더(12) 면의 대향 부분 주위를 감싼다. 세그먼트(542)의 이동 경로는 공동부(52)에서 공동부(50)로 실린더의 부분(652) 주위로 연장된다.
이러한 구성에서, 각각의 공급 스풀(601, 602)은 각각의 래칫(681, 682)을 포함한다. 멈춤쇠(701, 702)는 상기 멈춤쇠로부터 연장되는 각각의 캠 종동부(721, 722)를 갖고, 각각의 선회축(741, 742)에 대하여 회전가능하다. 각 멈춤쇠(701, 702)의 톱니는 대응 래칫(681, 682)과 결합한다. 멈춤쇠(701, 702)의 아암 및 멈춤쇠(701, 702)에 대하여 고정된 플레이트 실린더(12) 내의 지점 사이에서 연장되는, 멈춤쇠 스프링(781, 782)은 대응 래칫(681, 682)에 대하여 멈춤쇠를 가압한다.
이러한 장치의 플레이트 권취 기구의 작동은 다음과 같다. 일반적으로 기어(98, 104, 106)가 중간 축에 대해 고정된 동안에, 중간 축은 실린더(12)를 회전시킨다. 구동축은 중간 축을 둘러싸는 중간 기어(92)에 의해 브레이크(도시되지 않음)에 물리게 된다. 이 지점에서, 브레이크는 실린더(12)의 회전에 아무런 저항을 주지 않는다. 플레이트 재료가 예를 들어, 취출 스풀(621) 상으로 권취되도록 하기 위해, 조작자는 제어기에 전달하여, 캠 축을 후퇴시켜 멈춤쇠(701)를 분리시키고 공급 스풀(601)을 해제시킨다. 제어기는 또한 브레이크와 결합하여, 중간 축의 회전을 저지시킨다. 그러나, (도3에서 화살표로 표시되는) 반시계 방향 회전을 가정하여 고정상태로 주어진 중간 기어(92)와 함께, 실린더(12)는 계속 회전하고, 실린더(12)의 회전은 취출 기어(981)가 (멈춤쇠(701)의 분해에 의해 그 자체로는 회전이 없는) 공급 스풀(601)로부터 플레이트 재료를 견인하도록 시계방향으로 회전시키면서, 개재 기어가 "연동 기어"로서 중간 기어(92)에 대하여 회전하게 한다. 취출스풀(621)의 역 회전은 일 방향 클러치에 의해 방지된다.
본 발명은 플레이트 재료의 다수의 세그먼트의 전진 및 인장에의 선택적인 접근을 제공한다. 도4 및 도5는 대향 인쇄 세그먼트를 구비한 이중 플레이트 재료 세그먼트 형상에 적합한 본 발명의 제1 실시예의 주요 요소를 도시한다. 그러나, 이러한 형상은 예시적인 것에 불과하다는 것을 알아야 한다. 본 발명은 한 쌍 이상의 취출 및 공급 스풀 및/또는 평평하게 배치되거나 또는 실린더 주위에 배치되는 하나 이상의 인장 및 전진 기구를 포함한다.
상술한 바와 같이, 프레스 작동 중에, 플레이트 실린더를 둘러싸는 플레이트 재료를 따라 충분한 인장력을 유지하는 것이 중요하다. 도4를 참조하면, 자동-로딩(loading) 플레이트 실린더 조립체(100)는 대체로 도면부호 102로 표시되는 인장 및 전진 조립체와 합체된다. 자동-로딩 플레이트 실린더 조립체(100)는 플레이트 실린더(104), 공동부(110) 내에 배치된 한 세트의 회전가능한 공급 스풀(106) 및 취출 스풀(108), 및 플레이트 재료(112)의 공급물을 포함한다. 인장 및 전진 조립체(102)는 인쇄기 작동 중에, 플레이트 재료(112) 상에 인장력을 유지시키는 인장 롤(114)을 포함한다.
인쇄기 작동 전에 플레이트 재료(112)를 적절히 인장시키기 위해, 운반 기구(116)는 인장 롤(114)을 축 A-A'를 따라 플레이트 실린더(104)의 공동부(118) 안으로 이동시킨다. 운반 기구(116)는 실린더(104)의 대향 단부를 따라 배치된 한 쌍의 브라켓(그 중 하나는 도면부호 120으로 도시됨)을 포함한다. 각각의 브라켓은 롤(114)의 단부면의 하나로부터 돌출되는 축 또는 스템(124)을 해제가능하도록 조이는 클램프(122)를 갖는다.
인장 롤(114)이 플레이트 실린더(104)로 이동함에 따라, 인장 롤은 공동부(118)를 덮는 플레이트 재료(112)와 접촉하게 된다. 플레이트 재료는 (축B-B'에 대하여) 중앙지점의 양 측면으로부터 플레이트 실린더(104)에 대하여 플레이트 재료(112) 상의 인장력을 증가시키면서, 공동부(118)(도5참조) 안으로 주입된다. 하나 이상의 견인 기구(126, 128)가 공급 스풀(106) 및/또는 취출 스풀(108)에 각각 부착될 수 있다. 견인 기구(126, 128)는 인장 롤(114)이 공동부(118) 안으로 삽입될 때, 공급 스풀(106) 및 취출 스풀(108)의 한쪽 또는 양쪽이 추가적인 플레이트 재료(112)를 풀어내도록 한다. 이는 플레이트 재료(112)의 원하지 않는 변형이나 파열이 생기게 할 수 있는 플레이트 재료(112)의 과도한 인장을 방지한다. 미국 특허 제5,358,196호 및 제5,740,975호에 기술된 것처럼, 견인 기구(126, 128)는 롤(114)이 공동부(118) 안으로 이동됨에 따라, 추가적인 플레이트 재료의 소정의 양을 풀도록 설정될 수 있고, 소정의 양은 플레이트 재료의 성질 및 롤(114)에 의해 이동되는 내부 거리에 의해 결정된다.
이런 식으로 인장 플레이트 재료(112)를 인장하는 것은 취출 스풀(108) 상에 종래 기술의 전진 시스템에 의해 부과된 것보다 더 적은 토크를 필요로 한다. 그 결과, 실린더부(130, 132)에 대하여 플레이트 재료(112)가 팽팽해지도록 적용되는 힘은 더 얇은 플레이트 재료의 사용을 가능하게 하면서, 플레이트 재료(112)의 전체 노출된 부분 위로 더 고르게 분포된다. 이는 더 많은 플레이트 재료(112)가 공급 스풀(108) 상으로 로드(load)될 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 견인 특징은 인장 롤(114)의 도입을 수용하기 위해 과다한 플레이트 재료(112)의 초기 풀림을 필요로하지 않고 플레이트 실린더(104)에 대하여 플레이트 재료(112)의 스풀링(spooling)을 가능하게 한다. 이러한 특징은 플레이트 실린더(104)를 승강시키고 프레스 조립체의 다른 부분과 반대로 접촉하는 플레이트 재료(112)의 어떠한 과다한 변화를 감소시킨다.
이제 도5를 참조하면, 인장 롤(114)은 운반 기구(116)의 내부 병진운동에 의해 공동부(118) 안으로 삽입된다. 고정식 조임 기구는 운반 기구(116)의 브라켓과 이격되어 정렬된 한 쌍의 브라켓(그 중 하나는 도면부호 134로 도시됨)을 포함한다. 운반 기구는 롤(114)을 넘겨주어, 그 스템(124)이 플레이트 재료(112)의 내부 이동 중에, 클램프(122)로부터 클램프(136)로 통과된다. 그 결과, 플레이트 재료(112)의 이동 경로는 플레이트 실린더(104)의 제1 주연부(130) 주위의 공급 스풀(106)로부터 플레이트 실린더(104)의 제2 주연부(132) 주위의 인장 롤(114)을 지나, 취출 스풀(108) 상으로 연장된다. 실린더부(130, 132)를 따라 플레이트 재료의 노출된 부분은 각각 화상 형성 및 연속적인 인쇄 작업을 위해 동시에 이용 가능하다. 상술한 바와 같이, 한 세트의 공급 및 취출 스풀을 사용하여 분리된 인쇄 세그먼트를 유지할 수 있다는 것은 본 발명의 이점을 충분히 설명하고 있다.
인쇄 작업 중에, 브라켓(134)은 공동부(118) 내의 고정점에서 인장 롤(114)을 유지한다. 인쇄 사이클이 완료될 때(또는 그렇지 않은 경우, 플레이트 재료(112)가 전진해야 할 경우), 인장 롤(114)은 브라켓(134)에 의해 운반기구(116) 안으로 풀려지고 플레이트 실린더(104)로부터 이격되어 이동되고, 따라서 축 A-A'를 따라 운반 기구(116)에 의해 플레이트 재료(112)로부터 이격되어 이동되어 플레이트 재료(112) 상의 인장은 완화된다.
인장 롤(114)이 플레이트 실린더(104)로부터 제거된 후, 새로운 플레이트 재료(112)가 상술한 종래 기술의 기구에서와 동일한 방법으로 플레이트 실린더(104) 주위로 전진할 수 있다. 먼저, 멈춤쇠(140)는 래칫(142)으로부터 분해되어, 공급 스풀(106)이 플레이트 재료(112)를 풀어내도록 한다. 종래 기술과 유사한 축 및 기어 시스템이 플레이트 재료(112)를 취출 스풀(108) 상으로 감도록 사용될 수 있다. 일단 플레이트 재료가 충분히 전진되면, 운반 기구(116)는 인장 롤(114)을 브라켓(134) 안으로 재삽입하여, 플레이트 실린더(104)에 대하여 플레이트 재료(112)를 다시 인장시킨다. 본 실시예의 이점은 전진 중에 인장 롤(114) 및 플레이트 재료(112)의 외부면 사이의 접촉이 없다는 것이다. 실린더부를 따르는 플레이트 재료의 세그먼트가 사용 중에 잉크로 칠해지기 때문에, 실린더(104)로부터 이격된 롤(114)의 후퇴는 이러한 잉크가 롤(114)의 면을 오염시키는 것을 방지한다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 플레이트 전진 단계 중에, 인장 롤(114)은 운반 기구(116)로 운반되기 보다는 브라켓(134)에 의해 제 위치에 유지된다. 전진 롤(144)(도3 참조)은 플레이트 실린더(104)에 대하여 플레이트 재료(112)의 전진을 보조하도록 인장 롤(114)과 연계하여 사용될 수 있다. 전진 롤(144)은 닙부(146)가 2개의 롤(114, 144) 사이에서 생성되도록, 인장 롤(114)과 평행하게 정렬되어 위치된다. 닙부(146)는 플레이트 재료(112)를 수용하도록 충분한 폭을 가진다.
취출 롤(108)이 플레이트 실린더(104)에 대하여 플레이트 재료(112)를 전진시키는 것을 돕기 위해, 전진 롤(144)은 보조 전진 모터(158)에 의해 회전될 수 있다. 전진 롤(144)의 회전은 닙부(146)에서 플레이트 재료(112) 상에 작용하는 접선력을 인장 롤(114) 및 전진 롤(144) 사이에서 생기게 한다. 인장 롤(114) 및 전진 롤(144)에 의해 가해지는 추가적인 접선력은 플레이트 재료(112)가 취출 스풀(108)로부터 더 적은 힘으로 플레이트 실린더(104) 주위로 전진하는 것이 가능하게 하여, 전진 중에 플레이트 재료(112)에 의해 발생되는 전체적인 인장력을 감소시킨다. 이 실시예에서, 인장 롤(114) 및 전진 롤(144)에 의해 가해진 힘은 취출 스풀(108)이 플레이트 실린더의 부분(132)에 대하여 플레이트 재료(112)를 인장시키는 동안에, 플레이트 실린더의 부분(130)에 대하여 플레이트 재료(112)를 인장시킨다. 명백하게는, 이러한 구조는 플레이트 재료(112)의 외부면과 인장 롤(114) 사이에서 연속적인 접촉을 필요로 한다. 롤(114)로의 잔여 잉크의 전사는 롤(114) 표면 상에서 잉크가 고착되지 않는 (실리콘 또는 플루오로폴리머, 바람직하게는 내구성을 위해 플루오로폴리머 합성 재료와 같은) 풀림 재료를 사용함으로써 최소화할 수 있다. 선택적으로, 플레이트 재료(112)는 전진에 앞서 세척된다.
도6은 인장 롤(114)이 "댄싱(dancing) 롤"형상으로 유지되는 선택적인 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 인장 롤(114) 및 선택적인 전진 롤(144)은 플레이트 실린더(104)의 공동부(118) 내에 고정되거나, 더욱 바람직하게는 플레이트 재료(112) 상의 인장력을 조절하도록 플레이트 실린더(104)의 주연부(148)에 수직되게, 축 A-A'를 따라 축 이동이 가능하도록 할 수 있다. 한 쌍의 위치설정 아암(그 중 하나는 도면부호 150으로 도시됨)은 플레이트 실린더(104)와 평행하게 정렬된 인장 롤(114) 및 선택적인 전진 롤(144)을 보유한다. 한 쌍의 공압 또는 수압 피스톤 장치(그 중 하나는 도면부호 154로 도시됨)는 축 A-A'를 따라 위치설정 아암(150)의 반경방향 위치를 제어하도록 작동한다.
제어기(156)는 피스톤 장치(154)의 운동을 제어한다. 플레이트 재료의 전진 사이클 중에, 제어기(156)는 피스톤(154)이 플레이트 실린더(104)의 중앙으로부터 이격되어, 축 A-A'를 따라 외부로 인장 롤(114) 및 전진 롤(144)을 이동시키도록 작동한다. 인장 롤(114) 및 전진 롤(144)이 외부로 이동함에 따라, 프레이트 재료(112) 상의 인장력은 감소되어, 프레이트 실린더(104) 및 플레이트 재료(112) 사이의 마찰력이 감소하게 된다.
상술한 바와 같이, 롤(114) 및 플레이트 재료(112)의 잉크가 칠해진 표면 사이의 접촉은 롤(114) 상으로 원하지 않는 잉크 전사가 생기게 할 수 있고, 설명된 실시예는 이러한 문제를 최소화하는 방향으로 또 다른 접근을 반영하고 있다. 예를 들면, 회전 브러쉬 롤러(예를 들어, 본 명세서에서 참고로 설명된 미국 특허 제5,870,954호 참조) 또는 젖은 전진가능 타올(예를 들어, 본 명세서에서 참고로 설명된, 특히 세척 장치(20)에 관하여 미국 특허 제5,755,158호 참조), 또는 다른 적절한 장치를 포함하는 세척기(175)의 사용이 있다. 전진 중에 롤(114)의 반경방향 운동은 세척 장치(175)와 구름 결합하게 하여, 롤(114) 상으로 전사된 잉크가 즉각 제거된다.
또한 상술한 바와 같이, 전진 롤(144)은 플레이트 재료(112)의 전진을 돕는보조 전진 모터(158)에 의해 구동될 수 있다. 플레이트의 전진을 용이하게 하는 또 다른 방법은 부분(130, 132)을 따라 다공성 실린더 면을 사용하는 것이다. 전진 중에 구멍을 통해 공기를 불어넣음으로써, 플레이트 재료(112) 및 실린더 면 사이의 마찰을 충분히 감소시키도록 공기 쿠션이 형성된다. 이는 실린더(104) 및 부분(130, 132)과 동일 공간 내에 한 쌍의 환형 공기 챔버(그 중 하나는 도면부호 180으로 도시됨)를 형성함으로써 용이하게 된다. 그 작동이 제어기(156)에 의해 조절되는 공기 조작 유닛(182)은 전진 중에 공기를 환형 챔버로 공급한다. 결과적인 마찰력의 감소는 더 얇은 플레이트 재료(112) 및 크기가 더 넓어진 플레이트의 사용을 용이하게 한다.
플레이트 재료 전진 단계가 완성된 후, 제어기(156)는 신호를 피스톤 장치(154)로 보내어 피스톤 아암(150)이 내부로 후퇴하도록 하여, 플레이트 재료(112)에 대하여 인장 롤(114)을 견인하여, 제1 실시예에 설명된 것과 동일한 방법으로 플레이트 재료를 인장시키게 된다. 또한, 유닛(182)이 진공 상태로 만들기 위해 선택적으로 작동될 경우, 플레이트 재료(112)는 흡입에 의해 전진에 따르는 부분(130, 132)과 고체 접촉으로 견인된다. 다시, 공기 조작 작업의 타이밍 및 방향은 제어기(156)에 의해 조절된다.
마지막으로, 직접 인쇄(즉, 블랭킷(blanket) 실린더를 통하기 보다는 플레이트 대 종이로)가 가능하도록 부분(130, 132)을 위해 압축성 표면을 사용하는 것이 가능하다.
따라서, 재료의 인장, 전진, 분배 및 수납을 위한 신뢰할 수 있고, 편리한기구를 개발했다고 여겨지며, 특히 석판 인쇄 시스템에 적합하다. 본 명세서에서 사용된 용어 및 표현은 제한적이라기 보다는 설명의 의미로 사용되었고, 이러한 용어 및 표현의 사용에서, 도시되고 설명된 특징 또는 그 부분들의 어떠한 등가물을 제외하려는 것이 아니라, 다양한 변경이 본 발명의 범위 내에서 가능함을 이해할 수 있다.

Claims (19)

  1. 실린더에 대하여 플레이트 재료를 선택적으로 인장 및 전진시키기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는
    a. 실린더와 함께 평행 정렬되어 고정되는 인장 롤과,
    b. 공급 스풀과 취출 스풀을 구비하는 적어도 하나의 권취 기구를 포함하고,
    공급 스풀은 실린더의 제1 주연부 주위로, 인장롤 위로, 실린더의 제2 주연부 주위로, 그리고 취출 스풀 상으로 연장되는 이동 경로 위로 플레이트 재료의 감긴 공급물을 분배하도록 구성되고, 취출 스풀은 그 주위에서 분배된 플레이트 재료를 권취하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 실린더는 내부 부분을 갖고, 인장 롤은 실린더 내부로 반경 내향 운동하도록 구성되고, 상기 운동은 플레이트 재료에 인장력을 가하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 인장 롤과 관련된 댄싱 롤 조립체를 더 포함하고, 댄싱 롤 조립체는 인장 롤과 결합하고 인장 롤의 반경 내향 또는 외향 운동이 선택적으로 이루어지게 하는 병진운동 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치
  4. 제3항에 있어서, 댄싱 롤 조립체는 한 쌍의 피스톤 및 피스톤을 작동시키기 위한 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항에 있어서, 인장 롤과 평행하게 정렬된 권취 롤을 더 포함하고, 그 사이에 닙부를 형성하여 권취 및 인장 롤의 회전이 닙부를 통해 플레이트 재료를 전진시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서, 실린더는 내부 부분과, 실린더의 내부에 인장 롤을 해제가능하도록 고정시키기 위해 실린더에 연결되는 조임 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 조임 기구는 인장 롤을 해제가능하도록 조이기 위한 한 쌍의 조임 아암을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제6항에 있어서, 실린더에 대하여 인장 롤의 위치를 제어하기 위한 운반 기구를 더 포함하고, 운반 기구는 선택적으로 (ⅰ) 인장 롤을 실린더의 내부로 이동시켜 플레이트 재료에 인장력을 가하고 인장 롤을 조임 기구로 넘겨 주는 단계와, 또는 (ⅱ) 조임 기구로부터 인장 롤을 수용하고 실린더의 내부 밖으로 인장 롤을 운반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제1항에 있어서, 공급 스풀 및 취출 스풀 중의 적어도 하나는 인장 롤에 의해 플레이트 재료에 인장력이 가해질 때, 플레이트 재료의 소정량을 풀어내기 위한 견인 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 플레이트 실린더에 대하여 플레이트 재료를 선택적으로 인장 및 전진시키기 위한 시스템에서, 상기 시스템은
    a. 제1 공동부 및 실린더의 주연부에 대하여 대향 구역에 위치된 제2 공동부를 갖는 플레이트 실린더와,
    b. 플레이트 실린더의 제1 공동부 내부 및 외부로 인장 롤을 운반하기 위한 운반 기구와,
    c. 플레이트 실린더와 평행 정렬 고정되어 제1 공동부 안에 인장 롤을 보유하기 위한 조임 기구와,
    d. 제2 공동부 내에 배치되는 공급 스풀 및 취출 스풀을 포함하고,
    공급 스풀은 실린더의 제1 주연부 주위로, 인장 롤 위로, 실린더의 제2 주연부 주위로, 그리고 취출 스풀 상으로 연장되는 이동 경로 위로 플레이트 재료의 감긴 공급물을 분배하도록 구성되고, 취출 스풀은 주위에서 분배된 플레이트 재료를 권취하도록 구성되고, 제1 공동부로의 인장 롤의 운동이 플레이트 재료에 인장력을 가하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 인장 롤과 평행하게 정렬된 권취 롤을 더 포함하고, 그 사이에 닙부를 형성하여 권취 및 인장 롤의 회전이 닙부를 통해 플레이트 실린더주위로 플레이트 재료를 전진시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제3항에 있어서, 인장 롤이 반경 외향으로 병진운동할 때, 인장 롤과 구름 접촉하는 세척기를 더 포함하여, 플레이트 재료가 이동 경로 주위로 전진함에 따라 인장 롤의 세척을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제1항에 있어서, 권취 중에 제1 및 제2 실린더 주연부 위로 공기 쿠션을 생성시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 플레이트 재료를 표면에 고정시키도록 권취후에 제1 및 제2 실린더 주연부 위로 흡입을 생성시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 내부 부분을 갖는 실린더에 대하여 기록 재료를 인장시키는 방법에 있어서, 상기 방법은
    a. 공급 스풀 및 취출 스풀을 실린더의 내부에 제공하는 단계와,
    b. 실린더의 제1 주연부 주위로, 실린더의 내부를 향한 개구를 가로질러, 실린더의 제2 주연부 주위로, 그리고 취출 스풀 상으로 연장되는 이동 경로 위로 기록 재료의 감긴 공급물을 공급 스풀로부터 분배하는 단계와,
    c. 인장 롤을 개구 안으로 삽입하고 고정시켜, 기록 재료를 실린더의 제1 및제2 주연부로 인장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 기록 재료가 실린더 내부로부터 인장 롤을 먼저 제거시켜 기록 재료 상의 인장력을 감소시킴으로써 실린더 주위로 전진하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 플레이트 재료가 이동 경로 주위로 전진함에 따라 인장 롤을 세척하는 단계를 더 포함하고, 인장 롤은 분배될 때 플레이트 재료와 접촉하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제15항에 있어서, 권취 중에 제1 및 제2 실린더 주연부 위로 공기 쿠션을 생성시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제15항에 있어서, 플레이트 재료를 표면에 고정시키도록 권취후에 제1 및 제2 실린더 주연부 위로 흡입을 생성시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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