JP3994023B2

JP3994023B2 - 剥離装置

Info

Publication number: JP3994023B2
Application number: JP2002117891A
Authority: JP
Inventors: 隆義工藤
Original assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Current assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2022-04-19
Also published as: JP2003312935A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも２つの薄葉シートに剥離可能な多層紙を剥離するための剥離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多孔性の支持円筒体である多孔性支持板の周面に樹脂あるいは金属網体のメッシュスクリーンを複数層巻装してなる回転自在な版胴と、熱可塑性樹脂フィルム（厚み１〜３μｍ程度のものが一般的に用いられる）と和紙繊維あるいは合成繊維あるいは和紙繊維と合成繊維とを混抄したもの等からなる多孔性支持体とを貼り合わせたラミネート構造のマスタとを用い、マスタの熱可塑性樹脂フィルム面をサーマルヘッド等により加熱穿孔製版した後に版胴に巻装し、版胴内部に設けられたインキ供給手段よりインキを供給しつつプレスローラ等の押圧手段によって給紙手段より給送された用紙を版胴外周面上の製版済みマスタに連続的に押圧することにより、版胴開孔部及びマスタ穿孔部よりインキを滲出させて用紙に転写することで印刷を行う感熱デジタル孔版印刷装置が一般的に知られている。
【０００３】
この孔版印刷装置に用いられるマスタは、版胴内部から供給されたインキを多孔性支持体及び製版された穿孔部を介して用紙に転移させるため、多孔性支持体のインキ透過性が良好でないとインキが偏って用紙に転移され、濃度むらやかすれ等の不具合が発生してしまう。そこで、最近ではインキ透過性の良好な繊維径の細い多孔性支持体が用いられる傾向にあるが、繊維径が細い多孔性支持体は高価でありコストアップしてしまうという問題点がある。また、多孔性支持体のインキ透過性を向上させる方法として、多孔性支持体の坪量を小さくすることが効果的であることが判明している。しかし、通常の多孔性支持体は抄紙機により抄紙して生産しており、その坪量を小さくすることには限界があった。
【０００４】
そこで、２層以上の層を有する複合多孔性支持体を層間で剥離することにより坪量の小さな多孔性支持体を得るマスタの製造方法が、本願出願人と同一出願人による特願２０００−３９５８７０号において提案されている。また、特開平６−１９０９８号公報及び特開平１０−１０７５１号公報には、２層以上の複合フィルムを２つの部材に剥離する剥離装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、坪量が小さくインキ透過性の良好な多孔性支持体を得るためには、特開平６−１９０９８号公報及び特開平１０−１０７５１号公報に開示された剥離装置を用いて特願２０００−３９５８７０号に開示されたマスタの製造方法を行えばよいことになる。しかし、特願２０００−３９５８７０号の明細書に開示されている坪量２０．０ｇ／ｍ^２以下である引張強度の弱い多孔性支持体を２層以上有する複合多孔性支持体を用いた場合には、剥離時に各多孔性支持体に掛かる張力によって各多孔性支持体が各層間の剥離部で良好に剥離されないことがあり、その場合には一方あるいは双方の多孔性支持体に破れが生じてしまうという問題点がある。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決し、坪量が小さく引張強度の弱い多孔性支持体を２層以上有する複合多孔性支持体を良好に剥離することが可能な剥離装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、２層以上の多孔性支持体を有しそれぞれの多孔性支持体に剥離可能な複合多孔性支持体を搬送する第１搬送手段と、搬送された前記複合多孔性支持体を剥離するローラ対からなる剥離手段と、前記剥離手段により剥離された各多孔性支持体をそれぞれ搬送する複数の第２搬送手段とを有する剥離装置において、第１搬送手段と前記剥離手段との間で前記複合多孔性支持体に掛かる張力を調整する第１張力調整手段と、前記剥離手段と各第２搬送手段との間で前記各多孔性支持体に掛かる張力を調整する複数の第２張力調整手段と、第１張力調整手段及び各第２張力調整手段により調整される張力をそれぞれ制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の剥離装置において、さらに第１張力調整手段は前記複合多孔性支持体に掛かる張力を検知する第１張力検知手段を有し、各第２張力調整手段は前記多孔性支持体に掛かる張力を検知する第２張力検知手段をそれぞれ有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の剥離装置において、さらに第１張力調整手段は、前記複合多孔性支持体に伸びが発生せず、かつ前記剥離手段により剥離される前記複合多孔性支持体の剥離点が前記剥離手段のニップ部に位置すべく、前記複合多孔性支持体に掛かる張力を調整することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の剥離装置において、さらに各第２張力調整手段は、前記各多孔性支持体に伸びが発生せず、かつ前記剥離手段により前記複合多孔性支持体が剥離されるときに各多孔性支持体が破損しないように、前記各多孔性支持体に掛かる張力を調整することを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４のうちの何れか１つに記載の剥離装置において、さらに第１張力調整手段及び各第２張力調整手段がそれぞれ速度可変型モータを有し、前記制御手段が前記各速度可変型モータの速度を変化させることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項４のうちの何れか１つに記載の剥離装置において、さらに第１張力調整手段及び各第２張力調整手段が移動自在な張力付与部材をそれぞれ有し、前記制御手段が前記各張力付与部材をそれぞれ移動させることを特徴とする。
【００１３】
【実施例】
図１は、本発明の一実施例を採用した剥離装置を示している。同図において剥離装置１は、駆動ローラ２ａ及び従動ローラ２ｂを有する第１搬送手段としてのインフィードローラ対２、駆動ローラ３ａ及び従動ローラ３ｂを有する剥離手段としての剥離ローラ対３、駆動ローラ４ａ及び従動ローラ４ｂを有する第２搬送手段としてのアウトフィードローラ対４、駆動ローラ５ａ及び従動ローラ５ｂを有する第２搬送手段としてのアウトフィードローラ対５等を有している。
【００１４】
金属ローラからなる駆動ローラ２ａは、その支軸を図示しない本体側板間に回転自在に支持されており、図示しない装置本体に取り付けられた速度可変型モータ６によって回転駆動される。駆動ローラ２ａの上方に配置された駆動ローラ２ａよりも小径のゴムローラからなる従動ローラ２ｂは、その支軸を図示しない本体側板間に回転自在に支持されており、図示しない付勢手段によってその周面が所定の圧接力で駆動ローラ２ａの周面に圧接するように付勢されている。
【００１５】
インフィードローラ対２には、図示しない貯容部から供給された複合多孔性支持体７が挟持される。複合多孔性支持体７は、抄紙機により多孔性支持体７ａと多孔性支持体７ｂとを重ね合わせて抄紙されており、各多孔性支持体７ａ，７ｂの坪量は共に２０．０ｇ／ｍ^２以下となるように設定されている。
【００１６】
金属ローラからなる駆動ローラ３ａは、図示しない装置本体に取り付けられた速度可変型モータ８によって回転駆動される。駆動ローラ３ａの下方に配置された駆動ローラ３ａと同径のゴムローラからなる従動ローラ３ｂは、その支軸を図示しない本体側板間に回転自在に支持されており、その周面と駆動ローラ３ａの周面との間の距離が複合多孔性支持体７の厚みよりも若干狭くなるように配置されている。
上述したインフィードローラ対２、剥離ローラ対３、速度可変型モータ６，８によって第１張力調整手段１４が構成されている。
【００１７】
金属ローラからなる駆動ローラ４ａは、その支軸を図示しない本体側板間に回転自在に支持されており、図示しない装置本体に取り付けられた速度可変型モータ９によって回転駆動される。駆動ローラ４ａの上方に配置された駆動ローラ４ａよりも小径のゴムローラからなる従動ローラ４ｂは、その支軸を図示しない本体側板間に回転自在に支持されており、図示しない付勢手段によってその周面が所定の圧接力で駆動ローラ４ａの周面に圧接するように付勢されている。
上述した剥離ローラ対３、アウトフィードローラ対４、速度可変型モータ８，９によって第２張力調整手段２１が構成されている。
【００１８】
金属ローラからなる駆動ローラ５ａは、その支軸を図示しない本体側板間に回転自在に支持されており、図示しない装置本体に取り付けられた速度可変型モータ１０によって回転駆動される。駆動ローラ５ａの上方に配置された駆動ローラ５ａよりも小径のゴムローラからなる従動ローラ５ｂは、その支軸を図示しない本体側板間に回転自在に支持されており、図示しない付勢手段によってその周面が所定の圧接力で駆動ローラ５ａの周面に圧接するように付勢されている。
上述した剥離ローラ対３、アウトフィードローラ対５、速度可変型モータ８，１０によって第２張力調整手段２２が構成されている。
【００１９】
インフィードローラ対２と剥離ローラ対３との中間の位置には、第１張力検知手段としての張力検知部材１１が配設されている。張力検知部材１１は図示しない装置本体に配設されており、その上部には複合多孔性支持体７に接触するローラ部材１１ａが、その下部には複合多孔性支持体７の張力を検知する検知器１１ｂが設けられている。張力検知部材１１の複合多孔性支持体搬送方向における前後には、複合多孔性支持体７に対してローラ部材１１ａへの抱き角を９０度程度与えるためのフリーローラ１２，１３が配設されている。金属ローラからなる各フリーローラ１２，１３は、その支軸を図示しない本体側板間に回転自在に支持されている。
【００２０】
駆動ローラ３ａの上方及び従動ローラ３ｂの下方には、剥離後の各多孔性支持体７ａ，７ｂに対して駆動ローラ３ａ及び従動ローラ３ｂへの抱き角を１８０度程度与えるためのフリーローラ１５，１６が配設されている。金属ローラからなる各フリーローラ１５，１６は、その支軸を図示しない本体側板間に回転自在に支持されている。
【００２１】
フリーローラ１５の多孔性支持体搬送方向下流側には、第２張力検知手段としての張力検知部材１７が配設されている。張力検知部材１７は図示しない装置本体に配設されており、その上部には多孔性支持体７ａに接触するローラ部材１７ａが、その下部には多孔性支持体７ａの張力を検知する検知器１７ｂが設けられている。張力検知部材１７の多孔性支持体搬送方向下流側には、多孔性支持体７ａに対してローラ部材１７ａへの抱き角を与えるためのフリーローラ１８が配設されている。金属ローラからなるフリーローラ１８は、その支軸を図示しない本体側板間に回転自在に支持されている。
【００２２】
フリーローラ１６の多孔性支持体搬送方向下流側には、第２張力検知手段としての張力検知部材１９が配設されている。張力検知部材１９は図示しない装置本体に配設されており、その上部には多孔性支持体７ｂに接触するローラ部材１９ａが、その下部には多孔性支持体７ｂの張力を検知する検知器１９ｂが設けられている。張力検知部材１９の多孔性支持体搬送方向下流側には、多孔性支持体７ｂに対してローラ部材１９ａへの抱き角を与えるためのフリーローラ２０が配設されている。金属ローラからなるフリーローラ２０は、その支軸を図示しない本体側板間に回転自在に支持されている。
【００２３】
図７は、本実施例に用いられる制御手段のブロック図を示している。同図において制御手段２３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する周知のマイクロコンピュータによって構成されており、図示しない剥離装置本体の内部に設けられている。制御手段２３は、各張力検知手段１１，１７，１９からの張力検知信号に基づいて、各モータ６，８，９，１０の速度を制御する。制御手段２３による各モータ６，８，９，１０の速度制御は、複合多孔性支持体７に伸びが発生せず、かつ剥離される各多孔性支持体７ａ，７ｂに伸び及び破れが生じないように設定される。
【００２４】
ここで、制御手段２３による各モータ６，８，９，１０の制御について説明する。
複合多孔性支持体７に作用する張力は、図２に示すように、インフィードローラ対２の回転周速度（インフィード線速）と剥離ローラ対３の回転周速度（剥離部線速）との比によって調整される。つまり、インフィードローラ対２の回転周速度に比して剥離ローラ対３の回転周速度が大きければ大きい程、複合多孔性支持体７には大きな張力が作用することとなる。この張力の調整は、各速度可変型モータ６，８の速度を変化させることにより行われる。
【００２５】
同様に、剥離後の多孔性支持体７ａに作用する張力は剥離ローラ対３の回転周速度とアウトフィードローラ対４の回転周速度との比によって調整され、多孔性支持体７ｂに作用する張力は剥離ローラ対３の回転周速度とアウトフィードローラ対５の回転周速度との比によって調整される。この張力の調整は、各速度可変型モータ８，９，１０の速度を変化させることにより行われる。
【００２６】
図３において、符号Ｆ１は剥離時において複合多孔性支持体７に作用する張力を、符号Ｆ２は多孔性支持体７ａに作用する張力を、符号Ｆ３は多孔性支持体７ｂに作用する張力をそれぞれ示している。ここで、複合多孔性支持体７の剥離点Ａに作用する力は、図４（ａ）に示すように張力に対して垂直方向のベクトルで表される。つまり、図４（ｂ）に示すように各張力Ｆ２，Ｆ３がそれぞれ相反する垂直方向に作用する場合に最大の剥離力が得られることとなる。
【００２７】
しかし、本実施例に示すように、剥離装置で一般的に用いられている剥離ローラ対３を用いて複合多孔性支持体７の剥離を行う場合には、各張力Ｆ２，Ｆ３がそれぞれ相反する垂直方向に作用する最も効率的な剥離力を得ようとすると、図５に示すように剥離点Ａが駆動ローラ３ａ及び従動ローラ３ｂの周面より離れてしまう。このとき、複合多孔性支持体７を構成する各多孔性支持体７ａ，７ｂの坪量がそれぞれ十分に大きく、それぞれ十分な引張強度を有している場合には何の問題もないが、本実施例で示すように坪量が小さく引張強度が弱い場合には、各多孔性支持体７ａ，７ｂがそれぞれ駆動ローラ３ａ及び従動ローラ３ｂの周面から離隔し、剥離点Ａが空中に位置する不安定な状態で剥離されるため、引張強度の弱い部分（各多孔性支持体７ａ，７ｂの引張強度は平均値であり、引張強度のばらつきから各多孔性支持体７ａ，７ｂには部分的に引張強度の弱い部分が存在する）から紙層破れが発生するという不具合が生じる。図６（ａ）、（ｂ）は、紙層破れの代表例を示している。
【００２８】
また、張力Ｆ１を極端に大きくし、各張力Ｆ２，Ｆ３をそれぞれ極端に大きくしていくと剥離点Ａは剥離ローラ対３のニップ部で安定するが、各多孔性支持体７ａ，７ｂが伸びてしまったり引張強度の弱い部分を起点に紙層破れが発生したりしてしまう。
【００２９】
これらのことから、引張強度の弱い多孔性支持体７ａ，７ｂを複合した複合多孔性支持体７を剥離する場合には、剥離点Ａを剥離ローラ対３のニップ部付近に位置させたまま、すなわち各多孔性支持体７ａ，７ｂを駆動ローラ３ａ及び従動ローラ３ｂに確実に密着させた状態で固定し、かつ複合多孔性支持体７に十分な剥離力が加わるように各張力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を制御する必要がある。
【００３０】
そこで、本実施例では張力Ｆ１を剥離点Ａが剥離ローラ対３のニップ部に極力近付くように調整して一定値とし、各張力Ｆ２，Ｆ３を調整したときに各多孔性支持体７ａ，７ｂに発生する紙層破れの状況を調査した。使用する複合多孔性支持体７としては、セルロース繊維を主体とするセルロース繊維質薄葉紙からなる多孔性支持体７ａと、バインダー繊維を含むポリエステル系薄葉紙からなる多孔性支持体７ｂとを複合し、剥離境界面の剥離強さが３Ｎ／ｍのものを用いた。各多孔性支持体７ａ，７ｂの坪量及び厚さ並びに引張強度は表１のとおりである。
【００３１】
【表１】

【００３２】
また、剥離ローラ対３としては、駆動ローラ３ａ及び従動ローラ３ｂ共に直径１５０ｍｍのものを使用し、各ローラ間の間隔を４０μｍに設定した。以下、表２に実験の結果を示す。
【００３３】
【表２】

【００３４】
各張力Ｆ２，Ｆ３が３０Ｎ／ｍ以下の場合には、剥離点Ａが剥離ローラ対３のニップ部にあると、複合多孔性支持体７の剥離強さに対して剥離点Ａに与えられる剥離力が不足し、剥離点Ａが右側に移動して複合多孔性支持体７が浮き上がる現象が現れる。剥離点Ａが浮き上がると剥離不安定な状態となり、引張強度の弱い部分が起点となって紙層破れが発生する。各張力Ｆ２，Ｆ３が３０〜６０Ｎ／ｍの場合には、剥離点Ａは剥離ローラ対３のニップ部に位置し、安定した剥離状態が得られ、紙層破れも発生しなかった。各張力Ｆ２，Ｆ３が６０Ｎ／ｍ以上の場合には、各多孔性支持体７ａ，７ｂに伸びが発生し、また、引張強度の弱い部分を起点とした紙層破れが発生した。
【００３５】
上記結果より、本実施例で示した複合多孔性支持体７を安定して剥離するためには、張力Ｆ１を複合多孔性支持体７が剥離ローラ対３のニップ部から浮き上がらない値に保つと共に、各張力Ｆ２，Ｆ３を３０〜６０Ｎ／ｍの範囲内となるように各モータ６，８，９，１０の速度を制御手段２３によって制御すればよいことが判明した。
【００３６】
これらのことから、坪量が小さくかつ引張強度の弱い多孔性支持体を複合した複合多孔性支持体を安定して剥離するためには、複合多孔性支持体及び剥離後の各多孔性支持体に作用する張力をそれぞれ制御し、剥離点を剥離ローラ対のニップ部に安定させて剥離することが必要である。
【００３７】
上記実施例では、第１張力調整手段１４及び第２張力調整手段２１，２２としてそれぞれ速度可変型モータ６，８，９，１０を用い、各モータ６，８，９，１０の速度を制御することにより複合多孔性支持体７及び各多孔性支持体７ａ，７ｂに作用する張力を調整する構成としたが、速度可変型モータに代えて上下動自在な張力付与部材としてのダンサーローラを用い、ダンサーローラの位置を調整することによって複合多孔性支持体７及び各多孔性支持体７ａ，７ｂに作用する張力を調整する構成としてもよい。
【００３８】
本実施例では、複合多孔性支持体の剥離条件の１例を示したが、複合多孔性支持体を構成する各多孔性支持体の坪量、引張強度、剥離強度が異なる場合には、安定して剥離することが可能な各張力Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の条件も上記数値とは異なることとなる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、制御手段が第１張力調整手段及び第２張力調整手段により調整される張力をそれぞれ制御することにより、複合多孔性支持体及び剥離後の各多孔性支持体に作用する張力を最適値とすることができ、伸びや紙層破れの発生を防止して安定した剥離を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を採用した剥離装置の概略正面図である。
【図２】本発明の一実施例における複合多孔性支持体に作用する張力を説明するための概略図である。
【図３】本発明の一実施例における複合多孔性支持体に作用する張力及び剥離後の各多孔性支持体に作用する張力を説明するための概略図である。
【図４】本発明の一実施例における張力と剥離力との関係を説明するための概略図である。
【図５】本発明の一実施例における剥離手段から剥離点が浮き上がった状態を示す概略図である。
【図６】本発明の一実施例における紙層破れの一例を説明するための概略図である。
【図７】本発明の一実施例に用いられる制御手段のブロック図である。
【符号の説明】
１剥離装置
２第１搬送手段（インフィードローラ対）
３剥離手段（剥離ローラ対）
４，５第２搬送手段（アウトフィードローラ対）
６，８，９，１０速度可変型モータ
７複合多孔性支持体
７ａ，７ｂ多孔性支持体
１１第１張力検知手段（張力検知部材）
１４第１張力調整手段
１７，１９第２張力検知手段（張力検知部材）
２１，２２第２張力調整手段
２３制御手段
Ａ剥離点
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３張力

Claims

２層以上の多孔性支持体を有しそれぞれの多孔性支持体に剥離可能な複合多孔性支持体を搬送する第１搬送手段と、搬送された前記複合多孔性支持体を剥離するローラ対からなる剥離手段と、前記剥離手段により剥離された各多孔性支持体をそれぞれ搬送する複数の第２搬送手段とを有する剥離装置において、
第１搬送手段と前記剥離手段との間で前記複合多孔性支持体に掛かる張力を調整する第１張力調整手段と、前記剥離手段と各第２搬送手段との間で前記各多孔性支持体に掛かる張力を調整する複数の第２張力調整手段と、第１張力調整手段及び各第２張力調整手段により調整される張力をそれぞれ制御する制御手段とを有することを特徴とする剥離装置。
第１張力調整手段は前記複合多孔性支持体に掛かる張力を検知する第１張力検知手段を有し、各第２張力調整手段は前記多孔性支持体に掛かる張力を検知する第２張力検知手段をそれぞれ有することを特徴とする請求項１記載の剥離装置。
第１張力調整手段は、前記複合多孔性支持体に伸びが発生せず、かつ前記剥離手段により剥離される前記複合多孔性支持体の剥離点が前記剥離手段のニップ部に位置すべく、前記複合多孔性支持体に掛かる張力を調整することを特徴とする請求項１または請求項２記載の剥離装置。
各第２張力調整手段は、前記各多孔性支持体に伸びが発生せず、かつ前記剥離手段により前記複合多孔性支持体が剥離されるときに各多孔性支持体が破損しないように、前記各多孔性支持体に掛かる張力を調整することを特徴とする請求項３記載の剥離装置。
第１張力調整手段及び各第２張力調整手段がそれぞれ速度可変型モータを有し、前記制御手段が前記各速度可変型モータの速度を変化させることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちの何れか１つに記載の剥離装置。
第１張力調整手段及び各第２張力調整手段が移動自在な張力付与部材をそれぞれ有し、前記制御手段が前記各張力付与部材をそれぞれ移動させることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちの何れか１つに記載の剥離装置。