JP3920159B2

JP3920159B2 - 印刷機用シータ

Info

Publication number: JP3920159B2
Application number: JP2002181134A
Authority: JP
Inventors: 松夫原田
Original assignee: 有限会社原田エンジニアリング
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2022-06-21
Also published as: JP2004026340A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速搬送手段のバキュームドラム外周面に取り付けられている剥離用突起によりカット紙の後端部を押し下げて、カット紙を高速搬送手段から低速搬送手段に転移させて瓦積み状態とする印刷機用シータに関し、更に詳しく述べると、剥離用突起の自動進角制御機構によって、印刷機速度に応じてカット紙後端縁に対する剥離用突起の前進量を自動的に調整することにより高速運転にも対応可能とした印刷機用シータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
印刷機用シータは、高速で供給されてくるウエブを取り込み、そのウエブを所定寸法の枚葉に裁断し、裁断したカット紙を、前のカット紙の上に次のカット紙が大部分で重なるような瓦積み状態で低速搬送し、所定の位置にて積み重ねるようにした装置である。この印刷機用シータは、通常、オフセット輪転印刷機の下流側にオンラインで設備され、印刷機と同期運転される。
【０００３】
高速搬送手段は、低速搬送手段に対向して該低速搬送手段の上方に位置する回動部材を有する。該回動部材には、その外周に剥離用突起（例えばカムやブラシなど）が回動軸と平行に配列されていて、該剥離用突起によりカット紙の後端部を押し下げることでカット紙を高速搬送手段から低速搬送手段に転移させ、制動をかけて瓦積み状態を実現するようになっている。
【０００４】
剥離用突起によるカット紙の押さえ位置については、例えば低速域では、カット紙の最後端を外すことなく剥離用突起先端で押し込むと、カット紙の後端は低速搬送手段の吸引範囲に落下し良好な制動がかかる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
通常の印刷作業においては、２００〜３００ｒｐｍで実印刷が開始され、３００〜４００ｒｐｍで見当などのチェック・調整などが行われ、５００ｒｐｍ以上で営業運転される。近年、オフセット輪転印刷機の一層の高速化に伴い、８００〜１０００ｒｐｍで営業運転されることも多くなっており、印刷機用シータにも高速化対応が求められている。しかし、運転速度が上昇するにつれ、カット紙は惰性や制動時間などの関係により、剥離用突起で押し込もうとしても、予定位置よりもかなり前方で落下してしまう。ときには、制動が十分にかからず、カット紙がスタック部へ高速のまま飛び出してしまうこともある。
【０００６】
そこで、印刷機の運転速度に応じて、手動操作でハンドルを回し剥離用突起の位置を調整する構造が提案されている（例えば特開平９−３２８２５１号公報参照）。しかし従来構造では、機構的にハンドルの回転数に対して剥離用突起の前進量は比例せず、無端ベルトの張力も変化し、安定した調整が難しく、そのままでは自動化が困難であった。また手動のハンドル操作でも、作業が非常に煩雑で不便であり、微調整ができないため、回転速度が変動したときにカット紙の飛び出しを完全に防止することができなかった。
【０００７】
その他、印刷機の高速化に伴い、運転開始直後の低速運転から通常時の高速運転まで広い速度範囲にわたる過渡期があり、その過渡期も含めて高速運転に対して安定に且つ正確にカット紙を搬送できるようにする工夫が必要である。また、高速運転に伴うカット紙の折れや汚れを防止する対策も必要となる。
【０００８】
高速搬送手段や低速搬送手段にはブロアやバキューム装置が組み込まれているが、従来、送風機や排風機の出力は特に制御されていない。しかし、運転速度の変化域が大きいと、一定出力では低速運転時は必要以上に送風力や吸引力や強すぎ高速運転時は送風力や吸引力が不足し、そのためカット紙がばたついたり、飛び出したり、傷つくなどの不具合が生じ、安定した搬送が行い難い。手動によるダンパなどの調整は煩瑣であり、作業性が悪い。
【０００９】
剥離用突起によりカット紙の後端部を押し下げることでカット紙を高速搬送手段から低速搬送手段に転移させ、制動をかけて瓦積み状態を実現する場合、低速搬送手段にはカット紙を受け取るために多数の吸引孔を有するバキューム手段が用いられる。従来の吸引孔はストレート孔もしくは９０°の面取りが一般的である。しかし９０°の面取りがあっても、剥離用突起がカット紙を押し付けることもあって汚れが発生する。バキューム手段の表面にゴム被覆を設けることもあるが、耐久性に問題があるのみならず汚れが付着しやすい。特に回転数が高いと、剥離用突起による衝撃で汚れが多発する恐れがある。
【００１０】
低速搬送手段のバキューム手段は、従来、上流側のスリット幅を広く下流側のスリット幅を狭くして吸引力を調整しているが、運転速度の変化や紙幅の変化に対応し難いなどの問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、印刷機の運転速度に合わせてカット紙転移用の剥離用突起の位置を自動的に進退調整でき、それによって高速運転でもカット紙の飛び出しを完全に防止できる印刷機用シータを提供することである。また本発明の他の目的は、低速から高速へ逆に高速から低速への過渡期も含めて高速運転に対して安定且つ正確にウエブやカット紙を搬送でき、高速運転に伴うカット紙の折れや汚れを防止できる印刷機用シータを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ウエブを取り込むインフィード部と、回転カッタシリンダでウエブを所定寸法の枚葉に裁断するカット部と、該カット部の下流側に設けた高速搬送手段と、裁断したカット紙を瓦積み状態で搬送する低速搬送手段と、カット紙を積み重ねるスタック部を具備し、前記高速搬送手段は、低速搬送手段に対向してその上方に位置する回動部材を有し、該回動部材の外周に剥離用突起が回動軸と平行に配列されていて、該剥離用突起によりカット紙の後端部を押し下げてカット紙を高速搬送手段から低速搬送手段に転移させ瓦積み状態にする印刷機用シータにおいて、回動部材はカッタシリンダと同期回転するバキュームドラムであり、そのバキュームドラム軸のタイミングプーリを駆動するタイミングベルトが、両端で軸支されている１本の突起送りネジを有するリニア移動機構上で対向配設した突起位置変更用の第１及び第２のタイミングプーリに平行に掛かるようにし、印刷機の速度信号を突起移動モータに入力して前記リニア移動機構を駆動し突起位置変更用の第１及び第２のタイミングプーリを対として移動させることで前記突起移動モータによる送りネジの移動量と剥離用突起先端の位置がリニアに変化するようにした剥離用突起の自動進角制御機構を有し、印刷機速度に応じてカット紙後端縁に対する剥離用突起の前進量が自動的に進退調整されるようにし、低速搬送手段は、先端プーリと後方のバキュームドラムの間にバキュームベルトを掛け渡し、該バキュームベルトの内側上方にバキュームボックスが位置する構造を有し、バキュームドラムに形成されている多数の吸引孔は、外周面側の開口端に１４０〜１６０°の大きな面取りが施され、且つ開口縁が滑らかに整形されており、前記自動進角制御機構による剥離用突起の位置制御によってカット紙後端が低速搬送手段のバキュームドラムの吸引範囲に落下し、吸引によりカット紙に制動が掛かることで安定搬送を可能としたことを特徴とする印刷機用シータである。
【００１３】
ここで、高速搬送手段及び低速搬送手段は、カット紙に面する開口からカット紙流れ方向にエアを吹き出してコアンダ効果によりカット紙を引きつけつつ搬送するエアブロー手段、及び回転するバキュームドラムあるいはバキュームベルトによりカット紙を引きつけつつ搬送するバキューム手段を具備し、その送風機及び排風機の出力を印刷機運転速度に応じて自動制御する構成が望ましい。
【００１５】
またバキュームボックスの上面にあって、バキュームベルトの直下にスリットプレートが位置し、該スリットプレートは、中央寄りの最小紙幅以内ではスリット幅が広く、最小紙幅から最大紙幅の外寄りの部分ではスリット幅が狭く、且つそれらは流れ方向に沿って均一幅に設定されている形状が好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
印刷機用シータは、通常、オフセット輪転印刷機の下流側にオンラインで設備される。この場合、オフセット輪転印刷機の出力軸と印刷機用シータの入力軸をカップリング等で機械的に直結して運転することが多い。しかし、近年、電気的な制御技術の進歩に伴って、印刷機側に高精度の回転検出エンコーダを取り付け、印刷機用シータ側には独立した駆動系を設置して、前記回転検出エンコーダの信号を受けて回転制御することも行われつつある。いずれにしても、このようにして、印刷機用シータはオフセット輪転印刷機と同期して運転される。
【００１７】
オフセット輪転印刷機における印刷は、例えば概略次のような手順で行われ、印刷機用シータにウエブが供給される。
（１）給紙部に装着された巻き取り紙が、適度な張力を与えられて印刷部に送られ、通常、両面同時に印刷される。
（２）次に乾燥部に送られて印刷紙面が加熱され、インクの乾燥が行われる。
（３）続いて冷却部を通ることにより、紙面温度が下げられインクのセットが促進される。
（４）シリコンアプリケータ等により紙面の滑り性を向上すると共に、静電気の発生を防止し、ドラッグローラによって一定のテンションが与えられる。
（５）製品形態が折り出しの場合は折り機内を通過するが、製品形態がシート出しの場合は、通常、折り機上部よりパスロールを経て印刷機用シータの入口にある最初のフリーローラによってウエブを導入する。
【００１８】
印刷機用シータは、ウエブを取り込むインフィード部と、回転カッタシリンダでウエブを所定寸法の枚葉に裁断するカット部と、該カット部の下流側に設けた高速搬送手段と、裁断したカット紙を瓦積み状態で搬送する低速搬送手段と、カット紙を積み重ねるスタック部を具備し、前記高速搬送手段は、低速搬送手段に対向してその上方に位置する回動部材を有し、該回動部材には、その外周に剥離用突起が回動軸と平行に配列されていて、該剥離用突起によってカット紙の後端部を押し下げてカット紙を高速搬送手段から低速搬送手段に転移させ瓦積み状態を実現する構成である。本発明で前記回動部材は、回転カッタシリンダと同期回転するバキュームドラムである。そのバキュームドラム軸のタイミングプーリを駆動するタイミングベルトが、両端で軸支されている１本の突起送りネジを有するリニア移動機構上で対向配設した突起位置変更用の第１及び第２のタイミングプーリに平行に掛かるようにしており、印刷機の速度信号を突起移動モータに入力して前記リニア移動機構を駆動して突起位置変更用の第１及び第２のタイミングプーリを対として変位させることで前記突起移動モータによる送りネジの移動量と剥離用突起先端の位置がリニアに変化するようにする。このような剥離用突起の自動進角制御機構によって、印刷機速度に応じてカット紙後端縁に対する剥離用突起の前進量が自動的に調整されるように構成される。
【００１９】
【実施例】
図１に印刷機用シータの一実施例の全体構成を示す。この印刷機用シータは、オフセット輪転印刷機（図示せず）から高速で供給されてくるウエブ１０を取り込むインフィード部１１と、そのウエブ１０を所定寸法の枚葉に裁断するカット部１２と、該カット部１２の下流側に設けた高速搬送手段１３と、裁断したカット紙を瓦積み状態で搬送する低速搬送手段１４と、カット紙１５を積み重ねるスタック部１６を具備し、全体がカバー１７で覆われている。高速搬送手段１３と低速搬送手段１４の詳細を図２に示す。その他、オフセット輪転印刷機の駆動軸を印刷機用シータの入力軸とし、機械的に直結して運転するための入力部が設置されている。
【００２０】
インフィード部１０は、複数のフリーローラ２１ａ，２１ｂ、ドローローラ２２ａ，２２ｂ、ニップローラ２３ａ，２３ｂなどからなるウエブ取り込み機構と各種センサ等を有し、輪転印刷機から高速で排出されるウエブ１０を適切にカット部１２に送り込む部分である。カット部１２は、下側の固定刃２５と上側のカッタシリンダ２６に装着された回転刃２７とを有し、輪転印刷機と同速で回転することでウエブ１０を所定寸法の枚葉に裁断する部分である。高速搬送手段１３は、第１エアブロー２８、上第１バキュームドラム２９、上第２バキュームドラム３０、第２エアブロー３１などを具備し、ウエブ１０を緊張状態で搬送することによりカット部１２での裁断精度を向上させる。低速搬送手段１４は、先端プーリ３２ａ、テンションプーリ３２ｂ、後方のバキュームドラム３３の間にバキュームベルト３４を掛け渡し、該バキュームベルト３４の内側上部にバキュームボックス３５を設置した構造である（図２参照）。
【００２１】
高速搬送手段１３の上第２バキュームドラム３０は、丁度低速搬送手段１４のバキュームドラム３３の上方に位置し、外周面に剥離用突起（この実施例ではナイロンなどからなる剛性のあるブラシ）３６が中心軸と平行に配列されていて、該剥離用突起３６によってカット紙後端部を押し下げカット紙を高速搬送手段１３から低速搬送手段１４に転移させる構成である。これによってカット紙の速度はウエブライン速度の１／１０〜１／２０程度に減速される。剥離用突起３６で押し付けられたカット紙が互いに一部オーバラップして瓦積み状態となり、カット紙後端側の４０mm程度がバキュームドラム３０とバキュームベルト３４に吸着されつつ、カット紙先端部上面を第２エアブロー３１によるコアンダ効果で引かれて、次のスタック部１６へと順次搬送される。
【００２２】
スタック部１６は、入口部に立設された２本の棒状の紙ガイド４０と、出口部で各紙ガイド４０にそれぞれ対向して位置する２個の出口ジョガー４１と、カット紙の流れ方向の左右に位置する一対の幅可変方式のサイドジョガー４２を具備し、それらによってスタック部１６に入ってくるカット紙が揃えられ、下部に位置するパレット４３上に積み重ねられる。カット紙は、パレット昇降機構によって昇降可能となっている。このようなスタック部１６に近接して、グリッパ機構４４及び仮積みフォーク機構４５などが付設されメインパイル（積み重ねられたカット紙）の取り出し作業を可能としている。メインパイル取り出し時は、グリッパが前進して数十枚のカット紙後端を掴み支え、その下方に生じる空隙に仮積みフォークを挿入し、グリッパを離して仮積みフォーク上にカット紙を積むようにし、その状態で、メインパイルを取り出す。次に、新たなパレットを設置し上昇させて仮積みフォークに接近させ、仮積みフォークを引き抜く。このようにグリッパを用いることにより、特に非常に熟練を要する高回転域での押し出し損紙の処理作業を無くすることができ、併せて損紙も無くなる。
【００２３】
次に、本発明の要部を構成している高速搬送手段１３について更に詳しく説明する。前述のように、高速搬送手段１３は、カット部１２の下流側に位置し、下側に位置する第１エアブロー２８、上側に位置する第２エアブロー３１、及び上第１バキュームドラム２９、上第２バキュームドラム３０、上第１バキュームドラム２９に近接してその下流側に位置する第１巻き込み防止プレート４６、上第２バキュームドラム３０に近接してその下流側に位置する第２巻き込み防止プレート４７などからなる。
【００２４】
第１エアブロー２８は、カット部１２の固定刃２５のすぐ下流側でウエブ又はカット紙の直下３mm程度離れた位置に設けられ、ほぼ水平もしくはウエブ又はカット紙の進行方向に向かって極く僅かに下り傾斜を付けて設けられている。幅方向に８〜１０本に分割された角パイプ状のエアブローを僅かな隙間をおいて並べるか、または１つの分割無しの箱状のエアブローとする。カット紙流れ方向に対する長さは、概略、上第１バキュームドラム２９と上第２バキュームドラム３０の中間位置迄とする。エアブローの上面にはウエブの流れ方向に複数個のエア吹出口４８を設けてあり、送風機（図示せず）からダクト４９を通じて送風し、各エア吹出口４８からカット紙下面の流れ方向に向かってフラットな高速空気流を吹き出す。この高速空気流のコアンダ効果により、カッタシリンダ２６によってその回転方向に舞い上がりそうになるウエブの先端を第１エアブロー２８に引きつけながら下流方向に搬送する。８〜１０本の角パイプ状のエアブローとした場合には１本の角パイプにつき１列のエア吹出口でよく、１つの箱状のエアブローとした場合は１０〜１２列のエア吹出口を設ける。またカット部１２に近い上流側ではエア吹出口４８を密に（ピッチを細かく）、下流側では粗に（ピッチを粗く）形成することが効果的である。また上流側上面はカット部に向かって僅かに傾斜を付けること、各稜の面取りをすることは紙詰まりの防止とカット紙への傷や汚れ発生防止のうえで効果がある。
【００２５】
第２エアブロー３１は上第２バキュームドラム３０の下流側でカット紙の上部にあって、その先端はスタック部のほぼ中央部まで伸びている（図１参照）。また、第２エアブロー３１の下面は上流側に向かって斜め上方に傾斜し、カット紙の先端が食い込まないようになっている。エア吹出口４９は、上流部は数多くしてカット紙の先端の吸引効果を上げ、中間部は数少なく、また下流部は数多くしてカット紙の先端から４０mm程度迄の部分のみでの（カット紙は低速搬送手段で瓦積み状に重なるので）吸引搬送効果を上げられるようにしている。第２エアブロー３１は、８〜１０本の横並び角パイプ方式とし、各エアブロー毎にバルブで流量制御できるようにした方がカット紙の搬送に効果的である。また、第２エアブロー３１の下流側を僅かに傾斜させることにより、カット紙先端部の流れが安定することがある。但し、先端を下げたときの下限はサイドジョガー４２の上面レベルとする。これは紙幅の狭いカット紙の場合、サイドジョガー４２上面と第２エアブロー３１が干渉するのを防ぐためである（図１参照）。
【００２６】
上第１バキュームドラム２９は、カット部１２の下流側のウエブ又はカット紙の上部に位置し、回転するバキュームドラム本体５０、中空固定軸５１、及び軸受ブロックや固定ブラケット（いずれも図示せず）などから構成される。バキュームドラム本体５０の表面には多数の吸引孔５２が開口しており内側まで貫通している。吸引孔５２の開口縁は面取りされており、吸着時のウエブ又はカット紙の傷、汚れの発生を防止している。バキュームドラム本体５０の一端はラビリンスシールを挟んでベアリングで中空固定軸５１に支持されており、他端は駆動軸と接合されて軸受ブロックにてフレームに支持され、タイミングプーリで回転される。
【００２７】
中空固定軸５１は、軸方向に一直線上に１０数個の通気孔５２を貫通させ、その両側に軸方向に平行な溝を２本設けてある。溝の中には波状のスプリング５３を介してセパレータ５４を入れてある。このセパレータ５４と両側のラビリスシールによって１つの空間を形成し、中空固定軸５１の一方の開口端に排風機からのダクトを接続する。排風機の作動により中空固定軸５１の通気孔５２と両セパレータ５４の範囲内のバキュームドラム本体５０の吸引孔を通じてウエブ又はカット紙を吸着する。通気孔と連通していない大部分の吸引孔からの吸引はない。なお、バキュームドラム本体５０及び中空固定軸５１など構造は、図３に示す上第２バキュームドラム３０の場合とほぼ同様である。両セパレータ５４と通気孔５２で形成される吸引方向は、中空固定軸５１を僅かに回転させて固定ブラケットに固定し直すことによって変えることができ、容易に最適な吸引位置への調整を可能としている。排風機の出力は後述するように印刷機の速度に応じて自動的にしかも滑らかに制御され、安定した搬送を確保している。
【００２８】
上第１バキュームドラム２９は、駆動タイミングプーリによってライン速度より約１．５％速い周速度で回転する。カット部１２を通過したウエブの先端はバキュームドラム本体５０に吸着されつつ下流側に送られる。この時、上第１バキュームドラム２９の周速度がウエブライン速度より速いのでウエブは緊張する。そこでカット部１２で裁断されるのでカット紙の寸法は常に一定となる。カット紙は、上第１バキュームドラム２９の周速度がウエブ速度より速いのでカット紙とウエブ先端の距離は少しずつ離れる。これが後述する剥離用突起３６によるカット紙転移位置でのカット紙とウエブの干渉を無くしている。
【００２９】
またバキュームドラム本体５０の外周には巻き込み防止用の凹状溝が２０数本設けられており、第１巻き込み防止プレート４６と協働してウエブの先端が直進するようにしている。第１巻き込み防止プレート４６は、上第１バキュームドラム２９のすぐ下流側に位置し、その櫛部先端をバキュームドラム本体５０の凹状溝に差し込むことで、ウエブの先端がバキュームドラム本体５０に巻付いたまま上方に行くのを防止しつつ第１エアブロー２８の高速空気流に乗せてコアンダ効果で上第２バキュームドラム３０方向に搬送させる役割を果たす。第１巻込み防止プレート４６の櫛部先端の下面は上流側の斜め上方に傾斜が付けられて凹状溝内にあるので、ウエブの先端が少々波打っていても巻き込まれることはない。また櫛部の幅も１０mm以上としているので高速回転をした薄紙の場合でもウエブの先端に傷や汚れを生じる事はない。
【００３０】
次に上第２バキュームドラム３０は、上第１バキュームドラム２９の下流側でカット部１２の固定刃２５からカット紙長さ以内の位置に設けられる。この上第２バキュームドラム３０は、図３にも示すように、バキュームドラム本体５５、剥離用突起３６、中空固定軸５６、軸受ブロック、固定ブラケット５８などから構成される。バキュームドラム本体５５の表面には剥離用突起取り付け位置を除いて多数の吸引孔５９が開口しており内側まで貫通している。吸引孔５９の開口縁は面取りされており、吸着時のウエブ又はカット紙の傷、汚れの発生を防止している。回転方向で剥離用突起３６の後方に位置する部分は吸引孔５９の開口密度を多くして吸引力を高めてある。ウエブの先端が丁度この近辺に来るので、より確実に捕捉するためである。剥離用突起（ブラシ）３６は、１列植と２列植を交互に配設している。バキュームドラム本体５５の外周には、上第１バキューム２９と同様、巻き込み防止用の凹状溝６１が２０本程度形成されている。
【００３１】
バキュームドラム本体５５は、一端でラビリンスシール６２を挟んでベアリング６３で中空固定軸５６に支持されている。他端は駆動軸と接合されて軸受ブロックでフレームに支持され、タイミングプーリで回転される。中空固定軸５６は軸方向に一直線上に十数個の通気孔６０を貫通させ、その両側に軸方向に平行な溝を２本設けてある。溝の中には波状のスプリング６４を介してセパレータ６５を収容してある。このセパレータ６５と両側のラビリンスシール６２によって１つの空間を形成し、中空固定軸５６の一方の開口端に排風機からのダクトを接続する。排風機の作動により中空固定軸５６の通気孔６０と両セパレータ６５の範囲内の吸引孔を通じてウエブ又はカット紙を吸着する。通気孔と連通しない大部分の吸引孔からの吸引は生じない。
【００３２】
また、中空固定軸５６の両セパレータ６５と通気孔６０で形成されている吸引方向は、中空固定軸５６を僅かに回転させて固定ブラケット５８に固定し直すことによって変えることができる。これにより、上第２バキュームドラム３０としての最適な吸引位置に容易に調整することができる。排風機の出力は後述するように印刷機の速度に対応して自動的にしかも滑らかに制御され、安定した搬送が確保される。
【００３３】
上第２バキュームドラム３０は、駆動タイミングプーリによってウエブライン速度より約２％速い周速度で回転する。カット部１２を通過したウエブ先端は、上第１バキュームドラム２９によって吸着されつつ下流側に送られ、次に上第２バキュームドラム３０によって吸着されて、更に緊張状態でカット部１２で裁断される。上第１バキュームドラム２９での中間的な引っ張りと合わせて上第２バキュームドラム３０で全体として更に確実に引かれつつ裁断されるので、裁断精度が安定した形で確保される。
【００３４】
また上第２バキュームドラム３０のすぐ下流側に第２巻込み防止プレート４７が位置する。バキュームドラム本体５５の凹状溝６１に第２巻込み防止プレート４７の櫛部６６の先端を差し込む。これによって、ウエブ又はカット紙の先端がバキュームドラム本体５５に巻付いたまま上方に行くのを防止しつつ第２エアブロー３１への受け渡しが円滑にできるようにし、第２エアブロー３１の高速空気流に吸引させるコアンダ効果でスタック部上方にカット紙を搬送させる。第２巻込み防止プレート４７も櫛部６６の先端の下面は上流側の斜め上方に傾斜が付けられて凹状溝内にあるので、ウエブ又はカット紙の先端が少々波打っても巻き込まれることはない。また櫛部６６の幅も１０mm以上あるので高速回転をした薄紙の場合でもウエブ、又はカット紙の先端に傷、汚れを生じることはない。なお、第２巻込み防止プレート４７は第２エアブロー３１と共にブラケットによってフレームに支持される。
【００３５】
次に、上第２バキュームドラム３０における剥離用突起３６の自動進角制御機構について説明する。剥離用突起３６のカット紙の押さえ位置については、０〜１００ｒｐｍ程度の低回転域においては、図４に示すように、カット紙の最後端部を外すことなく剥離用突起３６が押さえ込むと、剥離用突起３６の回転に伴って、カット紙の後端は低速搬送手段１４のバキュームドラム３３の吸引範囲に丁度良く落下し、制動がかかって低速で移動する。図４のＡは剥離用突起３６の先端がカット紙ｓに当たった状態（カット紙後端縁からの距離Ｌ₁）を示し、Ｂは回転が進んで剥離用突起３６による上第２バキュームドラム３０からのカット紙ｓの剥離がほぼ完了してカット紙ｓの後端部が低速搬送手段１４のバキュームドラム３３に転移した状態、Ｃは回転が更に進んで低速搬送手段１４へのカット紙ｓの転移が完了した状態を示している。そのとき、次のカット紙ｓの先端部が上第２バキュームドラム３０に吸着されている。
【００３６】
しかし、この条件のままでは、回転速度が上昇するにつれカット紙の後端縁は慣性や制動時間等の関係より、バキュームドラム３３の吸引範囲の入口側セパレータ位置よりも前方に落下してしまう。そのため、時には制動が十分に効かなくてカット紙がスタック部へ高速のまま飛び出してしまうこともある。そこで、高回転域（例えば８００ｒｐｍ程度）では、図５に示すように、剥離用突起３６の位置をカット紙ｓに対して相対的に前進させ、カット紙後端よりもかなり前方位置で剥離用突起先端が押さえ込むようにする。すると、剥離用突起３６の回転に伴って、カット紙ｓの後端は低速搬送手段１４のバキュームドラム３３の吸引範囲に丁度良く落下し、十分な制動がかかって低速で移動させることができる。図５のＡは剥離用突起３６の先端がカット紙ｓに当たった状態（カット紙後端縁からの距離Ｌ₂）を示し、Ｂは回転が進んで剥離用突起３６による上第２バキュームドラム３０からのカット紙ｓの剥離がほぼ完了してカット紙ｓの後端部の一部が低速搬送手段１４のバキュームドラム３３に接した状態、Ｃは回転が更に進んで低速搬送手段１４へのカット紙ｓの転移が完了した状態を示している。そのときには、次のカット紙ｓの先端部は上第２バキュームドラム３０に吸着されようとしている。
【００３７】
図４と図５を比較すれば明らかなように、高速運転時の距離Ｌ₂は低速運転時の距離Ｌ₁よりも長い。つまりカット紙後端縁を基準としたとき、高速運転時の剥離用突起の位置は低速運転時の剥離用突起の位置よりも前進（進角：位相が進んでいる）している。このことから分かるように、印刷機の回転速度に合わせて剥離用突起３６の前進量を適正に制御すればカット紙後端がバキュームドラム３３の吸引範囲に落下し、制動が掛かって安定搬送が可能となる。印刷機回転数と剥離用突起先端前進量の関係を図６に示す。両者はほぼリニアな関係とする。
【００３８】
このような剥離用突起の位置制御を実現するための自動進角制御機構の例を図７及び図８に示す。図７は全体構成を示し、図８はその要部の構造を示す。剥離用突起３６は、上第２バキュームドラム３０のバキュームドラム本体５５に取付けられているので、剥離用突起３６の進退はバキュームドラム本体５５のカッタシリンダ２６に対する回転の位相を相対的に変化（前進又は後退）させることで行う。しかし、本来、バキュームドラム本体５５は、カッターシリンダ２６と同一位相で回転しているものであり、それにもかかわらず剥離用突起３６をカット紙後端に対して前進させる必要があるので、バキュームドラム本体５５の回転中にその位相をカッターシリンダ２６に対してどのような手段で進角させるかが重要になる。
【００３９】
カッタシリンダ２６及びバキュームドラム２９，３０などは、輪転印刷機の駆動軸に直結された入力軸で駆動される。図７に示すように、入力軸７０からカップリング７１ａ、ギアボックス７２ａ、カップリング７１ｂ、クラッチ７３、ユニバーサル中間駆動軸７４、トルクリミッタ７５、ギアボックス７２ｂなどを経て、バキュームドラム駆動用タイミングプーリ７６やカッタシリンダ２６などを駆動する。また、速度検出エンコーダ７７が付設されている。
【００４０】
ギアボックス７２ａ，７２ｂは、印刷機との速度比を調整する減速機と回転軸を直角に曲げる必要のある際に使用する。速度検出エンコーダ７７から得られるパルス信号は、シーケンサで処理された上で剥離用突起３６の自動進角制御、及び後述する各バキュームドラム、エアブローなどの送風機や排風機の出力自動制御に使用される。なおトルクリミッタ７５は、クラッチ７３の下流側に設けられ、一定の過負荷で接続が切れ、紙詰まりなどの際に印刷機用シータ各部を損傷から守る機能を果たす。
【００４１】
剥離用突起の自動進角制御機構７８では、図７及び図８に示すように、ギアボックス７２ｂの軸にバキュームドラム駆動タイミングプーリ７６を設け、上第２バキューム軸にもタイミングプーリ７９を設けて、両方にまたがるタイミングベルト８０をかける。両方のプーリ７６，７９間に、突起位置変更第１及び第２タイミングプーリ８１ａ，８１ｂを、アイドラプーリ８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ及びテンションプーリ８３、上第１バキュームドラム駆動タイミングプーリ８４を配して構成する。突起位置変更第１及び第２タイミングプーリ８１ａ，８１ｂは、両端が軸支されている１本の突起送りネジ８５を有するリニア移動機構８６上で対向配置されており、前記タイミングベルト８０が平行に掛かるように構成する。ここで速度検出エンコーダ７７の信号を演算の上、突起移動モータ８７に入力する。突起移動モータ８７はギアを介して突起送りネジ８５を回転させ突起位置変更第１及び第２タイミングプーリ８１ａ，８１ｂを一緒に同じ距離だけ前進方向又は後退方向に移動させる。その量は突起移動量検出エンコーダ８８でフィードバックする。これによって同一タイミングベルト系内にある上第２バキュームタイミングプーリ７９は、カッタシリンダ軸のバキュームドラム駆動タイミングプーリ７６に対して前進又は後退をしつつ共に回転する。
【００４２】
このとき突起位置変更第１及び第２タイミングプーリ８１ａ，８１ｂにかかるタイミングベルト８０を平行に掛かるようにしているので、突起位置変更第１タイミングプーリ８１ａと突起位置変更第２タイミングプーリ８１ｂのそれぞれの移動によって生じるタイミングベルト８０の伸びと縮みの量が同一であり、タイミングベルト８０の張力は一定に維持される（つまり弛み等は生じない）。また突起移動モータ８７による送りネジ８５の移動量と剥離用突起先端の位置がリニアに変化する。これによって印刷機の回転速度に対応して剥離用突起先端の位置（進角）変化が滑らかに行われ、カット紙の効果的な制動と安定した受け渡しを実現できる。
【００４３】
次に低速搬送手段について説明する。低速搬送手段１４は、前述のように、高速搬送手段１３の上第２バキュームドラム３０及び第２エアブロー３１の下部に設けられている。図９はその平面図である。バキュームドラム３３は、外周側で回転するバキュームドラム本体９０、内側に位置する中空固定軸９１、それらを支える軸受ブロック９２及び固定ブラケット９３等から構成される。バキュームドラム３３は、カット紙オーバラップ調整変速機９４（図７のＡ参照）を介してタイミングプーリ９５で駆動されておりウエブライン速度の約１／１５で運転される。このバキュームドラム３３も、他のバキュームドラムと同様、一端でラビリンスシールを挟んでベアリングで中空固定軸に支持され、他端は駆動軸と接合されて軸受ブロックにてフレームに支持されタイミングプーリーで回転される。
【００４４】
図１０に詳細に示すように、バキュームドラム本体９０の表面には多数の吸引孔９６が開孔しており内側まで貫通している。吸引孔９６の外周面側の開口端には約１５０°の大きな面取り、内側には９０°の面取りが施され、且つ開口縁などはバフ研磨などによって滑らかに整形されている（図１０の拡大図参照）。これによって、剥離用突起３６が高速で接触したときでもカット紙の傷、汚れの発生を防止できる。また、剥離用突起３６の接触圧の調整範囲が広がりゆとりが生じ、面取りが大きいため面積が増加し、吸着効果が高まり高速でのカット紙の飛び出し防止にも有効となる。
【００４５】
中空固定軸９１は軸方向に一直線上に１０数個の通気孔９７を貫通させ、その両側に軸方向に平行な溝を２本設けてある。溝の中には波状のスプリングを介してセパレータを入れてある。このセパレータと両側のラビリンスシールによって１つの空間を形成し、中空固定軸の一方の開口端に排風機よりのダクトを接続する。排風機の作動により、中空固定軸９１の通気孔９７と両セパレーターの範囲内のバキュームドラムの吸引孔を通じてカット紙を吸着する。また、中空固定軸の両セパレーターと通気孔で形成されている吸引方向は中空固定軸をわずかに回転させて固定ブロックに固定し直すことによって変えることができる。これにより、バキュームドラム３３として最適な吸引位置に容易に調整できる。排風機の出力は、後述するように、印刷機の速度に対応して自動的にしかも滑らかに変化し、安定した搬送を確保する。
【００４６】
バキュームボックス３５は鋳造品で全体として上部開放の箱状となっており、その上部開口はスリットベースプレートで覆われ、その上にスリットプレート９８が位置する。スリットベースプレートにはカット紙の流れ方向に１０数列のスリット状の開口部が設けてあり、このスリット状の開口部に合わせるように、それぞれスリットプレート９８が取付けられる。バキュームドラム本体９０にはバキュームベルト装着用凹部９９が十数本形成され、バキュームベルト３４がずれないようにする。
【００４７】
ここでスリットプレート９８には２種類あり、中央部の最小紙幅範囲内に取り付けるものはスリット幅が３〜４mm、最小紙幅の外側に取り付けるものはスリット幅が０．７５〜１mmとする。なお、スリットベースプレートのスリット幅は５mm程度と大きくする。このようにして、無端のバキュームベルト３４をかけて回動させ、排風機を動作させてバキュームボックスより吸引を行う。スリットとバキュームベルトの穴を通じてカット紙は吸引されつつ低速でスタック部に搬送される。中央部はスリット幅が大きいのでバキュームベルト穴を通じて十分に吸引され、カット紙は安定して搬送される。カット紙幅が狭い場合には、両側のスリットはカット紙で閉じられない。もし両側のスリット幅も十分に広いと、そこから空気が自由に入りバキュームボックス内の真空圧が低下してしまう。つまり、カット紙の安定が低下する。印刷機が高速回転するとカット紙が左右にズレてしまうことになる。しかし、前記のように両側のスリット幅を中央の１／３〜１／５にしているので、真空圧の低下を防止することができる。また、カット紙幅が広い場合には、より真空圧が高まるので、両側の狭いスリットでも吸着効果が上げられ共に安定搬送に役立つ。特に印刷機が高回転化して運転効率を上げたい機種では安定して高速運転を維持出来る上記の構成は非常に重要である。
【００４８】
なお、低速搬送手段１４のバキュームドラム３３の吸引圧は２０ｋｐａ程度で他のバキュームドラム２９，３０の吸引圧の約５倍以上となっている。これは高速で搬送されるカット紙を瞬時に約１／１５まで減速するためである。図９及び図１０に示す吸引孔９６の形成個数及び形成位置から分かるように、バキュームドラム３３におけるカット紙後端をとらえての減速効果の約３／４は、カット紙後端が直接バキュームドラム３３に接触することで得られている。また、バキュームベルト３４の主な役目は、カット紙後端をとらえての減速と合わせて、前記スリットプレート９８を通じての吸引によってカット紙を瓦積み状にしつつ安定に搬送することである。
【００４９】
なお、低速搬送手段１４にはスタック部にて必要な機能も装備されている。それは扁平開口を有するエアノズル１００であり、バキュームボックス３５の下流側の先端プーリ間でスタック部入口側に面して設置されている。全体で８〜１０個で構成され、レギュレーター、流量コントロールバルブを経てバキュームボックスのノズルマニホールドに供給され、そこから各エアノズルに配管される。ノズル断面は上下に薄く、水平方向に幅広くできており、スタック部上部から落下しつつジョガーで揃えられつつあるカット紙に対して、スタック部入口側より出口側に向かって空気を吹きつける。フラットな空気流は、カット紙とカット紙の間に入り易く、カット紙を乱すことが少ない。これによりカット紙は密着することなく、ジョガー効果も上がって綺麗に揃えられる。
【００５０】
更に本実施例では、印刷機シータの入力軸７０の速度を検出する速度検出エンコーダ７７を用いて輪転印刷機の回転数を常時検出し、制御回路に取り込み、回転数に応じ予め設定した出力を送風機及び排風機に指令し、送風制御及び排風制御を行う。もし従来のように吸引力が一定だと、低速回転時は必要以上に強すぎて早めに吸引されたり、逆に、高速回転時は吸引力が不足して安定に搬送できないからである。出力制御は、インバータ制御（周波数による送風機、排風機の回転数制御）で行うことが簡便且つ有効である。これは、上バキュームドラムと下バキュームユニット間の吸引力のバランス、並びにカット紙が高速から低速に移行するときの慣性力、エアブローの強さとカット紙の浮揚力と速度などについては、印刷機の回転数と送風機・排風機の出力との関係は手動では対応しきれない部分があるからである。印刷機速度と送風機・排風機の出力の関係を図１１に示す。
【００５１】
図１１のＡに示すように、上第１バキュームドラムは、低速域より印刷速度までは徐々に吸引力を上げていき、営業運転速度域では強すぎない吸引力で一定とする。上第２バキュームドラムは、低速域より比較的強くし、下バキュームユニットの影響を受けないようにし、営業運転速度域では更に僅かに吸引力を強くして一定にする。これが、カット長の安定に望ましい。
【００５２】
図１１のＢに示すように、下バキュームドラムは、低速域ではやや吸引力を低くしてカット紙後端の早期落下を防止し、その後は急激に吸引力を強力にしてそのまま営業運転速度域まで保つ。下バキュームボックスは、極く低速域ではカット紙の先端部が早期落下しないように出力を抑え、カット紙に速度慣性力がついてきたら強力にしてカット紙の低速安定性を増すようにする。
【００５３】
図１１のＣに示すように、第１エアブローは、低速域より比較的緩やかに吹き出し力を強めていき、高速域ではカット部よりでてくるウエブ先端が上方に舞い上がるのを防止する。第２エアブローは、低速域より高速域まで徐々に出力を上げる。強すぎないことが望ましい。
【００５４】
なお、各送風機・排風機の出力（周波数）は操作パネルにより容易に設定・変更できるようになっている。このようにすることで、印刷機の回転数に見合った最適の条件で送風機や排風機の出力を、手動による煩瑣な調整を必要とせず、全回転域にわたって自動制御することができる。これによって、低速域から高速域にわたる全回転域で、カット紙のばたつき、傷の発生、飛び出しなどの不具合発生を防止でき、特に高速安定性が向上する。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は上記のように、リニア移動機構上で対向配設した突起位置変更用の第１及び第２のタイミングプーリにタイミングベルトが平行に掛かるようにし、突起位置変更用の第１及び第２のタイミングプーリを対として移動させる剥離用突起の自動進角制御機構が組み込まれているため、印刷機の運転速度に合わせてカット紙転移用の剥離用突起の位置を自動的に進退調整でき、それによって高速運転でもカット紙の飛び出しを完全に防止できる。
【００５６】
また本発明で高速搬送手段や低速搬送手段の送風機及び排風機の出力を印刷機運転速度に応じて自動インバータ制御するように構成すると、ウエブやカット紙がばたついたり、飛び出したり、傷つくなどの不具合が生じることがなく、安定した搬送を行うことができる。また手動によるダンパなどの煩瑣な調整も不要であり、作業性は極めて良好となる。
【００５７】
更に本発明で、低速搬送手段のバキュームドラムに形成されている多数の吸引孔が、外周面側の開口端に１４０〜１６０°の大きな面取りが施され且つ開口縁が滑らかに整形されていると、剥離用突起が高速で接触したときでもカット紙の傷、汚れの発生を防止できる。また、剥離用突起の接触圧の調整範囲が広がりゆとりが生じ、面取りが大きいため面積が増加し、吸着効果が高まり高速でのカット紙の飛び出し防止にも有効となる。
【００５８】
また本発明で、低速搬送手段のバキュームボックスの上面にあって、バキュームベルトの直下に位置するスリットプレートを、中央寄りの最小紙幅以内ではスリット幅が広く、最小紙幅から最大紙幅の外寄りの部分ではスリット幅が狭く、且つ流れ方向に沿って均一幅に設定すると、中央部はスリット幅が大きいのでバキュームベルト穴を通じて十分に吸引され、カット紙幅が狭い場合でも、両側のスリット幅を中央の１／３〜１／５にしているので、真空圧の低下を防止することができる。また、カット紙幅が広い場合には、より真空圧が高まるので、両側の狭いスリットでも吸着効果が上げられる。従って、カット紙幅の広狭にかかわらず安定搬送に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る印刷機用シータの一実施例を示す全体構成図。
【図２】その高速搬送手段と低速搬送手段の説明図。
【図３】上第２バキュームドラムの部分説明図。
【図４】低速運転時における剥離用突起の位置を示す説明図。
【図５】高速運転時における剥離用突起の位置を示す説明図。
【図６】印刷機回転数に対する突起先端前進量の関係を示すグラフ。
【図７】入力部の機構を示す説明図。
【図８】剥離用突起の自動進角制御機構の説明図。
【図９】低速搬送手段の平面図。
【図１０】低速搬送手段のバキュームドラムの部分説明図。
【図１１】送風機・排風機の出力変化を示すグラフ。
【符号の説明】
１０ウエブ
１１インフィード部
１２カット部
１３高速搬送手段
１４低速搬送手段
１６スタック部
２８第１エアブロー
２９上第１バキュームドラム
３０上第２バキュームドラム
３１第２エアブロー
３６剥離用突起
７６バキュームドラム駆動タイミングプーリ
７８剥離用突起の自動進角制御機構
７９タイミングプーリ
８０タイミングベルト
８１ａ突起位置変更第１タイミングプーリ
８１ｂ突起位置変更第２タイミングプーリ
８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄアイドラプーリ
８３テンションプーリ
８４上第１バキュームドラム駆動タイミングプーリ
８５突起送りネジ
８６リニア移動機構
８７突起移動モータ
８８突起移動量検出エンコーダ

Claims

ウエブを取り込むインフィード部と、回転カッタシリンダでウエブを所定寸法の枚葉に裁断するカット部と、該カット部の下流側に設けた高速搬送手段と、裁断したカット紙を瓦積み状態で搬送する低速搬送手段と、カット紙を積み重ねるスタック部を具備し、前記高速搬送手段は、低速搬送手段に対向してその上方に位置する回動部材を有し、該回動部材の外周に剥離用突起が回動軸と平行に配列されていて、該剥離用突起によりカット紙の後端部を押し下げてカット紙を高速搬送手段から低速搬送手段に転移させ瓦積み状態にする印刷機用シータにおいて、
回動部材はカッタシリンダと同期回転するバキュームドラムであり、そのバキュームドラム軸のタイミングプーリを駆動するタイミングベルトが、両端で軸支されている１本の突起送りネジを有するリニア移動機構上で対向配設した突起位置変更用の第１及び第２のタイミングプーリに平行に掛かるようにし、印刷機の速度信号を突起移動モータに入力して前記リニア移動機構を駆動し突起位置変更用の第１及び第２のタイミングプーリを対として移動させることで前記突起移動モータによる送りネジの移動量と剥離用突起先端の位置がリニアに変化するようにした剥離用突起の自動進角制御機構を有し、印刷機速度に応じてカット紙後端縁に対する剥離用突起の前進量が自動的に進退調整されるようにし、低速搬送手段は、先端プーリと後方のバキュームドラムの間にバキュームベルトを掛け渡し、該バキュームベルトの内側上方にバキュームボックスが位置する構造を有し、バキュームドラムに形成されている多数の吸引孔は、外周面側の開口端に１４０〜１６０°の大きな面取りが施され、且つ開口縁が滑らかに整形されており、前記自動進角制御機構による剥離用突起の位置制御によってカット紙後端が低速搬送手段のバキュームドラムの吸引範囲に落下し、吸引によりカット紙に制動が掛かることで安定搬送を可能としたことを特徴とする印刷機用シータ。
高速搬送手段及び低速搬送手段は、カット紙に面する開口からカット紙流れ方向にエアを吹き出してコアンダ効果によりカット紙を引きつけつつ搬送するエアブロー手段、及び回転するバキュームドラムあるいはバキュームベルトによりカット紙を引きつけつつ搬送するバキューム手段を具備し、その送風機及び排風機の出力を印刷機運転速度に応じて自動制御する請求項１記載の印刷機用シータ。
バキュームボックスの上面にあって、バキュームベルトの直下にスリットプレートが位置し、該スリットプレートは、中央寄りの最小紙幅以内ではスリット幅が広く、最小紙幅から最大紙幅の外寄りの部分ではスリット幅が狭く、且つそれらは流れ方向に沿って均一幅に設定されている請求項１又は２記載の印刷機用シータ。