(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙搬送方向に対して上流側の紙搬送胴と下流側の紙搬送胴との間に、これら両紙搬送胴と周面を対接させて配設され、紙を反転させるときに前記上流側の紙搬送胴に保持された紙の紙尻を保持しこの紙を前記上流側の紙搬送胴の周面を摺接させながら剥離する反転胴を備えた反転機構付き枚葉輪転印刷機において、
前記上流側の搬送胴を圧胴とし、この圧胴の最外周面に、印刷障害が発生することなく紙反転時に、紙が圧胴の周面から剥離するのを妨げる負圧を低減させるとともに、紙が圧胴の周面を摺接する接触抵抗を低減させる複数の凹部を設けたことを特徴とする反転機構付き枚葉輪転印刷機。
【請求項２】
紙搬送方向に対して上流側の紙搬送胴と下流側の紙搬送胴との間に、これら両紙搬送胴と周面を対接させて配設され、紙を反転させるときに前記上流側の紙搬送胴に保持された紙の紙尻を保持しこの紙を前記上流側の紙搬送胴の周面を摺接させながら剥離する反転胴を備えた反転機構付き枚葉輪転印刷機において、
前記上流側の搬送胴を圧胴とし、この圧胴の外周面をプレートで覆い、このプレートに、印刷障害が発生することなく紙反転時に、紙が前記プレートの周面から剥離するのを妨げる負圧を低減させるとともに、紙がプレートの周面を摺接する接触抵抗を低減させる複数の凹部を設けたことを特徴とする反転機構付き枚葉輪転印刷機。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の反転機構付き枚葉輪転印刷機において、凹部が溝であることを特徴とする反転機構付き枚葉輪転印刷機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙搬送方向に対して上流側の紙搬送胴と下流側の紙搬送胴との間に配設された反転胴を備え、一台の機械で片面刷と両面刷とを可能にした反転機構付き枚葉輪転印刷機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷の多様化に伴い一台の機械で片面刷と両面刷とを可能にした各種の反転機構付き枚葉輪転印刷機が提案され実用化されている。その一例として、紙搬送方向に対して上流側の圧胴と、同じく下流側の圧胴と、これら両胴間に配設された反転胴とを備えた反転機構付き枚葉輪転印刷機が実開平７−３５０４１号公報に開示されている。以下、これについて説明する。
【０００３】
図５および図６はこの公報に開示された反転機構付き枚葉輪転印刷機の両面刷状態で示す胴配列図であって、図６は動作を説明する便宜上、圧胴５のくわえ爪８と反転胴７の反転爪１０および吸口１１を１個のみ図示し、他の１個は図示を省略している。これらの図に基づいて従来技術を説明すると、隣接する印刷ユニット、例えば１番目の印刷ユニット１と２番目の印刷ユニット２には、それぞれ刷版が装着された版胴３と、ブランケットが巻かれたゴム胴４とが、互いに対接して設けられており、紙搬送方向に対して上流側の印刷ユニット１のゴム胴４には、版胴３との比較で倍径の圧胴５が対接して設けられている。
【０００４】
また、紙搬送方向に対する下流側の印刷ユニット２のゴム胴４には、同じく倍径の圧胴６が対接して設けられており、圧胴５と圧胴６との間には、同じく倍径の反転胴７が、周面を両圧胴５，６に対接させて設けられている。
圧胴５の外周部を円周方向に２等分する箇所には、爪と爪台とからなりカム機構で開閉する複数組のくわえ爪８が、圧胴５の軸線方向に並列に設けられており、また圧胴６の外周部を円周方向に２等分する箇所には、カム機構で開閉する複数組のくわえ爪９が、圧胴６の軸線方向に並列に設けられている。
【０００５】
さらに、反転胴７の外周部を円周方向に２等分する箇所には、カム機構で開閉する一対の反転爪１０と、図示しないポンプなどの吸引エア源に接続された一対の吸口１１とが、互いに近接し反転胴７の軸線方向に並列に設けられている。片面刷の場合には、このうちの反転爪１０が、胴５，６，７の回転により前記くわえ爪８と対応し、かつくわえ爪９とも対応するようにその位置が設定される。また、図に示す両面刷の場合には、胴５，６，７の回転によりくわえ爪８にくわえられた紙１２の紙尻が吸口１１と対応し、かつ反転爪１０とくわえ爪９とが対応するようにその位置が設定される。
【０００６】
このように構成されていることにより、図に示す両面刷の場合、各胴５，６，７が回転すると、くわえ爪８にくわえられて搬送される紙１２には、ゴム胴４と圧胴５との間を通過するときに表面に印刷が施され、この紙１２は、くわえ端を反転爪１０にくわえ替えられることなく両胴５，７の対接点を通過し、圧胴５の下側周面に巻付けられる。
【０００７】
巻付けられた紙１２の紙尻が両胴５，７の対接点に達したとき、すなわち吸口１１が圧胴５の中心と反転胴７の中心とを結ぶ線上に達したときに吸気口から大気を吸引し紙尻が吸口１１に吸引される。
吸口１１が紙尻を吸引した状態で反転胴７が回転を続けると、吸口１１は図６に符号１１Ａ〜１１Ｇで示すように図の反時計方向に自転しながら反転胴７の周面外側に沿って周回する。
【０００８】
このようにして吸口１１が紙尻を保持して符号１１Ｇで示す位置まで移動することにより紙１２は裏返しに反転される。なお、吸口１１が両胴５，７の対接点に位置して紙尻を吸引するまでは、圧胴５のくわえ爪８は閉じていて紙１２をくわえから解放せず、吸口１１が紙１２の紙尻を吸引すると同時にくわえ爪８が開いて紙１２をくわえから解放する。
反転胴７が回転して紙１２を吸着した吸口が符号１１Ｇで示す位置に達すると、ロータリバルブの作用で吸口１１からのエアの吸引が断たれ、紙１２の吸着が解かれる。これと同時に、吸口１１による吸着から解放される紙１２は反転爪１０のくわえ面にくわえ替えられる。
【０００９】
反転胴７がさらに回動して反転爪１０が圧胴６のくわえ爪９に対向すると、前記と同様にして反転爪１０と圧胴６のくわえ爪９が開閉して紙１２のくわえ替えが行われ、紙１２は圧胴６のくわえ爪９にくわえられて搬送されながら裏面に印刷が施される。
一方、符号１１Ｇで示す位置で反転爪１０に紙１２を渡したのちの吸口１１は、両胴７，６の対接点に達するまでの間にほゞ９０°回転するとともに、反転胴７の周面に対し没入するように半径方向へ移動するので、吸口１１が圧胴６の周面と干渉するとようなことはない。
【００１０】
さらに反転胴７が回転すると、吸口１１は両胴６，７の対接点から両胴７，５の対接点まで移動するが、この間において、吸口１１は、吸口回動カムによりほゞ３６０°回動しながら反転胴７の円周方向に移動するとともに、吸口移動カムによる作用で反転爪１０を乗り越え、反転胴７の周面に対し出没するように反転胴７の半径方向に移動する。
【００１１】
このような両面刷から片面刷に切替える場合には、圧胴５のくわえ爪８が反転胴７の反転爪１０に対応するように圧胴５を含む紙搬送方向に対して上流側胴群の位相を調節する。この状態で各胴５，６，７等が回転すると、くわえ爪８にくわえられて搬送される紙１２には、印刷ユニット１のゴム胴４と圧胴５との間を通過するときに１色目の印刷が施され、この紙１２はくわえ爪８から反転爪１０にくわえ替えられて反転胴７の下側周面に巻付けられながら搬送される。巻付けられた紙１２は、反転爪１０からくわえ爪９にくわえ替えられて搬送され、印刷ユニット２のゴム胴４と圧胴６との間を通過するときに、前と同じ面に２色目の印刷が施される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の反転機構付き枚葉輪転印刷機においては、両面刷時に上流側の圧胴５の周面に巻き付けられた紙１２を剥離するのに、紙１２の紙尻を反転胴７の回転と吸口１１の吸引力でくわえることにより行っている。しかしながら、吸口１１の吸引力によるくわえ力は、爪によるくわえ力に比較すると自ずとくわえ力の大きさに限界があるのでくわえが充分ではない。また、圧胴５とゴム胴４との間を通過した紙１２は、両胴間の印圧によって圧胴５の周面に密接する。この密接にともなう密接力は、特にコーティングを施した印刷用紙の場合や、湿し水を使用するオフセット印刷の場合には特に強くなる。このため、吸口１１によって紙１２の紙尻がくわえられなかったり、くわえてもくわえ途中で外れるといった、いわゆるくわえ損ないが発生する。このくわえ損なった紙１２が上流側の圧胴５に巻き付けられたままとなって、次の紙がその上に重なって印刷不良が発生したり、あるいはくわえ損なった紙１２が印刷機内に落下すると、これが他のローラに巻き込まれ印刷障害となっていた。そして、このような傾向は、印刷機の高速化にともなってますます顕著になってくる。
【００１３】
したがって、本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、反転胴において紙のくわえ損ないが発生しないようにすることにより、印刷不良や印刷障害を防止した反転機構付き枚葉輪転印刷機を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明に係る反転機構付き枚葉輪転印刷機は、紙搬送方向に対して上流側の紙搬送胴と下流側の紙搬送胴との間に、これら両紙搬送胴と周面を対接させて配設され、紙を反転させるときに前記上流側の紙搬送胴に保持された紙の紙尻を保持しこの紙を前記上流側の紙搬送胴の周面を摺接させながら剥離する反転胴を備えた反転機構付き枚葉輪転印刷機であって、  前記上流側の搬送胴を圧胴とし、この圧胴の最外周面に、印刷障害が発生することなく紙反転時に、紙が圧胴の周面から剥離するのを妨げる負圧を低減させるとともに、紙が圧胴の周面を摺接する接触抵抗を低減させる複数の凹部を設けたものである。
したがって、上流側の紙搬送胴の最外周面とこれに密接する紙との間には、凹部内に滞留する空気が介在するので、上流側の紙搬送胴の最外周面から紙を剥離する際に、紙の剥離を妨げる負圧の発生が防止される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明に係る反転機構付き輪転印刷機に採用された密接防止用のプレートの全体を示す斜視図、図２は同じく反転胴に対接する上流側の圧胴の断面図、図３は図２におけるIII 矢視図、図４（ａ）は図３におけるIV（ａ）-IV（ａ） 線断面図、同図（ｂ）は図３におけるIV（ｂ）-IV（ｂ） 線断面図である。これらの図において、本発明は、上述した図５および図６に示す従来技術において説明したものとは、圧胴５以外は同じ構成を採用しているので、同じ構成については図示を省略している。
【００１６】
すなわち、本発明の特徴とするところは、反転胴７に対接する紙搬送方向に対して上流側の圧胴５の周面に、密接防止用のプレート３１が装着されている点にある。以下、このプレート３１の装着構造を説明する。圧胴５は、軽量化のために鋳抜きされてスケルトン状に形成されており、その外周には、一対の切欠き２１，２１が互いに円周方向に１８０°位相をずらした位置に、両端を円板状に形成されたベアラ２２で閉塞されて胴全長にわたり設けられている。
【００１７】
それぞれの切欠き２１内には、爪軸２３がベアラ２２と切欠き２１内の軸受とに軸支され架設されており、カム機構による爪軸２３の往復回動によって開閉する複数個のくわえ爪８が所定の間隔をもって、圧胴５の軸線方向に並べられるようにして設けられている。切欠き２１のくわえ爪８側の壁面２５の段部には、ボルト２６を螺合するボルト孔２７が穿設されており、その開口部には大径段部２８が設けられている。
【００１８】
２９は断面Ｌ字状で切欠き２１の全長に延在する長尺に形成された爪台バーであって、これにはボルト２６を遊合状態で挿入させるボルト孔３０がねじ孔２７と対応して穿設されており、ボルト２６を螺合することにより壁面２５に固定されている。３１は圧胴５の周面に装着される本発明の特徴である密接防止用のプレートであって、全体が可撓性を有する金属製の薄板によって形成され、その両端は略直角に折り曲げることによって挿入端部３１ａ，３１ｂが形成されている。これら両挿入端部３１ａ，３１ｂ間には、両挿入端部３１ａ，３１ｂ方向に延在する細長い複数本の有底溝３１ｃが互いに平行になるように形成され、一方の挿入端部３１ａには、幅の広いＵ字溝３２と幅の狭いＵ字溝３８とがそれぞれ形成されている。この挿入端部３１ａは、爪台バー２９と壁面２５との間に挿入されて爪台バー２９とともに壁面２５に固定され、その挿入端部３１ａの一方のＵ字溝３２はボルト２６に遊挿されている。
【００１９】
爪台バー２９の薄肉部には、断面がＬ字状に形成された複数個の爪台３３がボルト３４で固定されており、くわえ爪８との間で紙１２の端部をくわえられるように構成されている。そして、爪台バー２９と切欠き壁面２５とには、これらを貫通するピン孔３５，３６が正確に位置決めされて穿設されており、これらピン孔３５，３６には、基準ピン３７が嵌合されており、この基準ピン３７には、前記プレート３１の一方の挿入端部３１ａのＵ字溝３８が嵌合する。このＵ字溝３８は、その加工に際してピン孔３５，３６と正確に対応するように位置決めされ、かつ基準ピン３７とは、嵌合するように加工されている。また、プレート３１の一方の挿入端部３１ａは、このＵ字溝３８の基準ピン３７の当接端からの寸法を正確に出されて折り曲げられている。
【００２０】
また、前記ボルト孔２７の大径段部２８内には、爪台バー２９を壁面２５から離間させる方向に付勢する圧縮コイルばね３９が装填されている。なお、プレーート３１のボルト用Ｕ字溝３２は、圧縮コイルばね３９と干渉しないように大径に形成されている。
このようにして一端を保持されたプレート３１は、圧胴５の周面に巻き付けられて切欠き２１の他端部に導かれている。ここには巻付け棒４０が左右のベアラ２２に軸支されて架設されており、その切込み内にはプレート３１の他方の挿入端部３１ｂが係入されている。そして、巻付け棒４０をラチェット機構等で逆転するのを規制しながら回動させることにより、プレート３１が緊張して圧胴５の周面に密接する。
【００２１】
以上のように構成された圧胴５にプレート３１を装着する場合には、爪台バー２９のボルト孔３０にボルト２６を挿入して仮締めする。このとき、壁面２５のピン孔３６に嵌合されて植設された基準ピン３７には、爪台バー２９のピン孔３５ががたなく嵌合される。そこであらかじめＵ字溝３８を基準として正確な位置から折り曲げられたプレート３１の一方の挿入端部３１ａを爪台バー２９と壁面２５との間へ挿入し、Ｕ字溝３８を基準ピン３７と係合させる。このときＵ字溝３８の奥を基準ピン３７に押し付けながらボルト２６を締める。
【００２２】
これによって爪台バー２９とプレート３１とが正確に位置決めされるので、プレート３１を圧胴５の周面に巻き付け、他方の挿入端部３１ｂを巻付け棒４０の切り込み内に係入させて巻付け棒４０を回動させることにより、プレート３１を圧胴５の周面に密接させる。このとき、プレート３１の一端が正確に位置決めされているので、プレート３１の片側が胴周面から浮き上がったりすることがない。また、爪台バー２９が装着された爪台３３も正確に位置決めされる。
【００２３】
プレート３１を交換等のため取り外す場合には、巻付け棒４０を逆転させてプレート３１を弛めた後、ボルト２６を弛めると、爪台バー２９は圧縮コイルばね３９の弾発力により壁面２５から離間して隙間が形成されるので、プレート３１を引っ張り上げれば、Ｕ字溝３８と基準ピン３７との係合が解かれ、プレート３１を容易に取り外すことができる。
【００２４】
このように反転胴７の上流の圧胴５の周面に、複数の有底溝３１ｃが形成された密接防止用のプレート３１が装着されていることにより、ゴム胴４と圧胴５との間で印刷されてプレート３１の表面に密接した紙１２と、プレート３１の表面との間には、有底溝３１ｃ内に滞留した空気が介在する。したがって、反転胴７の吸口１１で紙１２の紙尻を吸引し紙１２を圧胴５の周面から剥離する際に、紙１２がプレート３１の表面との間が真空状態になるのが防止され、このため、紙１２が圧胴５から剥離されるのを妨げるような負圧の発生が防止される。
【００２５】
また、有底溝３１ｃを設けたことにより、紙１２とプレート３１の表面との接触面積も減少するので、紙１２が圧胴５の周面から剥離されプレート３１の表面を摺接する際、紙１２に対する接触抵抗が低減される。このため、反転胴７の吸口１１によって紙１２の紙尻を吸引した際に、反転胴７の吸口１１に、紙１２を圧胴５側に引き戻す強い力が加わることがない。このため、吸口１１よる紙１２のくわえ損ないが発生するのを防止でき、紙１２が印刷機内に落下したり、圧胴５に巻き付けられたままとなるのを防止できるので、印刷障害やあるいは印刷不良の発生が防止される。
【００２６】
本出願人が実験をした結果、圧胴５の周面にプレート３１を装着した本発明の方が、装着しない従来の場合よりも圧胴５からの紙１２の剥離が良好であることが確認された。この場合、紙１２と圧胴５の周面との間に介在する空気が、圧胴５の回転にともない圧胴５の円周方向に円滑に流れることが紙１２の剥離をより良好とすることが実験で確認されており、したがって、図１に示すように、複数の有底溝３１ｃが圧胴５の円周方向に延在するように形成されていることが望ましい。
【００２７】
【実施例】
密接防止用のプレート３１の有底溝３１ｃの深さを０．００５以下および幅を０．００５ｍｍ以下にすると、密接防止の効果が充分に得られない。また、深さを０．２ｍｍ以上および幅を０．３ｍｍ以上にすると、ゴム胴４と圧胴５との間で均一な印圧が得られなくなり、このため印刷障害が発生する。したがって、有底溝３１ｃの深さは０．００５〜０．２ｍｍの範囲で、かつ幅は０．００５〜０．３ｍｍの範囲とするのが望ましい。
【００２８】
なお、本実施の形態では、圧胴５の周面に密接防止用のプレート３１を装着したが、圧胴５の周面に直接有底溝３１ｃを形成してもよく、その場合にはプレート３１は不要となる。また、密接防止用のプレート３１を圧胴５に装着するようにしたが、反転胴７の上流に渡し胴が対接している場合には、この渡し胴にプレート３１を装着するか、あるいはこの渡し胴の周面に直接有底溝３１ｃを形成するようにしてもよいことはいうまでのない。要は反転胴７に対接する上流側の紙搬送胴にプレート３１を装着するか、あるいは有底溝３１ｃを形成すればよい。特に、反転胴７に対接する上流側の紙搬送胴が圧胴５の場合には、圧胴５に巻き付けられた紙１２に印圧が加わるために紙１２が圧胴５から剥離しずらくなっており、印刷不良あるいは印刷障害を防止するのに顕著な効果がある。
【００２９】
また、有底溝３１ｃの溝方向は、プレート３１の巻き付けた方向、すなわち圧胴５の円周方向に延在するように形成することが望ましい。しかし、これに限定されず、例えばスパイラル状に形成してもよく、また、溝としないで圧胴５の外周面に点在する凹部としてもよく種々の設計変更が可能である。また、プレート３１の厚みが０．２ｍｍ以下の場合には、有底溝３１ｃの底部を貫通する孔形状としてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、反転胴にくわえ替えされるときに、紙と最外周面との間が真空状態となって紙の上流の紙搬送胴からの剥離を妨げるような負圧が発生するのを防止できる。また、紙と上搬送胴の最外周面との接触面積も減少するので、紙が紙搬送胴の周面から剥離され最外周面を摺接する際の、紙に対する接触抵抗も低減される。したがって、反転胴にくわえ替えされるときに、紙を紙搬送胴側に引き戻す強い力が加わることがないので、紙のくわえ損ないが発生するのを防止できる。このため、印刷機内に紙が落下したり、上流の紙搬送胴に巻き付いたままの状態となるのを防止でき、印刷不良あるいは印刷障害の発生が防止される。
【００３１】
また、第２の発明によれば、印刷不良あるいは印刷障害の発生が防止できるとともに、紙の厚みや紙質等によって上流側の紙搬送胴に対する紙の密接力が異なるときには、凹部の形状や数を変更したプレートに替えるだけでよいから、上流側の紙搬送胴自体の交換が不要となり経済的である。
【００３２】
また、第３の発明によれば、上流側の紙搬送胴の回転にともない、紙と紙搬送胴の周面との間に介在する空気が、溝内を円滑に流れるので紙の剥離がより良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る反転機構付き枚葉輪転印刷機における密接防止用のプレートの外観を示す斜視図である。
【図２】  本発明に係る反転機構付き枚葉輪転印刷機における反転胴の上流側の圧胴の断面図である。
【図３】  図２におけるIII 矢視図である。
【図４】  （ａ）は図３におけるIV（ａ）-IV（ａ） 線断面図で、（ｂ）は図３におけるIV（ｂ）-IV（ｂ） 線断面図ある。
【図５】  一般的な反転機構付き枚葉輪転印刷機の胴の配列を示す側面図である。
【図６】  一般的な反転機構付き枚葉輪転印刷機の反転胴へのくわえ替えの動作を説明する要部を拡大して示す側面図である。
【符号の説明】
５…圧胴、７…反転胴、８…爪、１０…反転爪、１１…吸口、１２…紙、２１…切欠き、２９…爪台バー、３１…密接防止用のプレート、３１ａ，３１ｂ…挿入端部、３１ｃ…溝、３２，３８…Ｕ字溝、４０…巻付け棒。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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