Apparatus and method for finishing a sheet-like base material in sheet-fed printing press

本発明は請求項１および９に記載の仕上げ加工のための装置および方法に関するものである。

枚葉紙印刷機における枚葉紙状基材の仕上げ加工、例えば裁断、打ち抜き、エンボスなどは多くの場合、基材が回転する二つの加工ローラの間に導入可能であって、加工ローラの間の作用間隙を通過する際に加工されることを特徴とする。

印刷機においてインラインで行われる後続の加工、例えば印刷工程および場合によってニス引き工程の直後に行われる梱包材のための裁断部を製造するための打ち抜き加工などがすでに知られている。 特許文献１は無端のウェブ状材料からあらゆる種類の梱包材のための印刷された裁断部を自動的に製造するための機械を開示している。 このとき印刷装置における印刷と打ち抜き装置との間でニス引き工程が行われる。

特許文献２には印刷装置の胴の印刷間隙を通過して搬送される枚葉紙状の材料に、胴上に貼り付けた目打ち用の帯状体または溝付け器具を用いて目打ちまたは溝付けを行うことを可能にする装置が開示されている。 これは特殊な応用例として構成されたものであり、一枚の枚葉紙全体から個々の裁断部を切り離すための打ち抜き器具の使用は想定されていない。 しかしながらこの発明から、加工を行う胴の一つに固定されているくわえを用いて印刷枚葉紙を加工間隙を通過するようにガイドすることが知られている。

特許文献３は回転する二つの胴を備えた加工装置を開示している。 これらの胴には打ち抜き及び／又はエンボス加工用の版を備えた柔軟性を有するプレートが張設されており、胴に設けられたこれらのプレートは加工間隙を形成し、当該加工間隙において枚葉紙の変形または打ち抜きが行われる。 印刷画線部に対する見当を正確に定めるために少なくとも一つの胴はくわえを有し、くわえによって枚葉紙は加工間隙を通過するようにガイドされる。 当該発明で見出された解決策を印刷機に対して直接的にインライン結合させることは当該特許文献には記載されていないが、印刷された枚葉紙を打ち抜くことが言及されている。

特許文献４は枚葉紙印刷機のニス引き装置であって、ニス引き装置として、あるいは打ち抜き、溝付け、目打ち加工を行うための加工装置として選択的に使用できる装置を記載している。 この装置の欠点は当該ニス引き装置の使用が、加工のみか、ニス引きかのどちらかのためになることである。 しかしながら印刷枚葉紙に機械的な加工を行う必要がある場合、先ずニス引きを行うことが推奨される。 それにより加工器具が印刷インキで汚れたり、色移りしたりすることが避けられる。 とはいえこのような方法を取ると、少なくとも二つのニス引き装置と機械的な加工の前にニスを乾燥させるための相応の乾燥経路とを備えた二重ニス引き装置を必要とすることになる。 この発明によって見出された解決策によって、ニスのための通常の乾燥経路、すなわちニス引き装置から排紙装置パイル上への枚葉紙の降下に至る経路を用いることはできない。 この発明によって見出された解決策のさらなる欠点は２倍の大きさの圧胴を備えた機械において、例えば母型と父型とを備えたスタンピング工程では、版胴に設けられたプレートを、圧胴を構成する胴の半分にそれぞれ設けられている二つのプレートに対して調整しなければならないことである。 このような装着工程は非常に時間がかかるとともに技術的に扱いが困難である。 圧胴に手が届きにくいこともさらにこの工程を困難にする。

特許文献５は特に、最後の印刷またはニス引き装置に直接的に接続する特殊な打ち抜き装置を有する枚葉紙印刷機を開示している。 この発明においても排紙装置における乾燥経路を使用することはできない。 この発明によって見出された解決策もまた、印刷枚葉紙に機械的な加工を行う必要がない場合に欠点を有する。 印刷枚葉紙は打ち抜き装置を通過するようにガイドされなければならないので、加工のための胴が離間するように移動した場合に、印刷枚葉紙に衝突する危険が常に存在するという結果を招く。 また打ち抜き装置の特殊な構成のために、既存の枚葉紙印刷機に後から装備することも実現が容易ではない。

特許文献６は排紙装置の枚葉紙上昇部に設けられている打ち抜きおよび加工装置を示している。 印刷枚葉紙は本来の打ち抜き工程に至るまで、欠落のない状態で胴を介して搬送され、機械的な加工の後に初めて搬送機構に渡される。 このような機構の有利点は優れた操作性と、不要部を除去するためのアセンブリを設けるための自由空間が存在することである。 この発明に係る機構の欠点は特に、特殊なアセンブリであるために、高いコストを払わなければ既存の印刷機に後から取り付けられないことである。 排紙装置の乾燥経路も使用することができないので、この発明に係る機構においてはニス引き装置もしくは最後の印刷装置の後にさらにもう一つのモジュール型乾燥装置が設けられている。 しかしながら、印刷製品の仕上げ加工の際にしばしば要求されるような高度なニスの光沢のために必要とされる経路の長さが不足している点を除いても、実際の経験からニスの乾燥のためには単独のモジュール型乾燥装置では不十分な場合が多いことが明らかになっている。

独国特許発明第４３５７１６号明細書

独国特許出願公開第２３４１３２６号明細書

米国特許第３３８３９９１号明細書

独国特許発明第４１３８２７８号明細書

独国特許出願公開第１０３０６４９３号明細書

独国実用新案第２０２００４０１８７６３号明細書

本発明の課題は印刷機において印刷枚葉紙に機械的な加工を行うための加工装置であって、既存の印刷機に後から容易に取り付け可能であるとともにニスまたは印刷インキの乾燥に対するいずれの方法上の制限も有さない加工装置を提供することである。

上記課題は請求項１に記載の特徴を備えた装置および請求項９に記載の特徴を備えた方法によって解決策される。

さらに好ましい実施形態は従属請求項に記載されている。

本発明に係る加工装置は印刷機において印刷枚葉紙を打ち抜き、それによって折畳み式の紙箱のための個々の裁断部を作り出すために優先的に用いられ、また封筒や端物印刷物に窓を打ち抜くためにも用いられる。 加工装置はまたエンボス加工、特に母型と父型を用いて凸状または凹状に打ち出すエンボス加工によって印刷枚葉紙に仕上げ加工を施したり、目打ち／溝付け加工を行うためにも用いられる。 個々の加工方法は、それらが技術的に共に実施できる限りは、本発明において一つの作動工程で共に実現することができる。

ここでモジュール型加工装置は別個のモジュール型部分に組み込まれており、当該モジュール型部分は印刷機に後から組み込むこともできる。 この場合チェーンガイドの適合は場合に応じてのみ必要であるが、それにかかるコストは妥当である。 印刷インキおよびニスの乾燥のための乾燥経路と経過経路の長さがほとんど等しいか、等しく保たれ得ることも主な有利点である。 乾燥装置、例えば赤外線乾燥装置１４、同様にこれを温風乾燥装置と組み合わせたもの、及び／又は紫外線乾燥装置１３は元の場所に留まっていてよく、新たな配置／新たな構成を必要としない。 従って今日の定評のある解決策に対する方法技術上のいずれの危険も排除される。

加工された枚葉紙はモジュール型加工装置の後にさらなるチェーンコンベヤ機構６に引き渡され、当該さらなるチェーンコンベヤ機構は加工された枚葉紙を排紙装置パイルに降下させることができる。 チェーン機構はまた、有用部が例えば折畳み式の紙箱のための裁断予定部であって、例えば枠部としての廃棄部から分離される場合に、関連する廃棄部を廃棄コンテナまたは廃棄吸引装置に供給することもできる。 チェーンコンベヤ機構６に対して代替的または補足的に、加工ステーションに後置されて、コンベヤベルトが運転モードに応じて加工する枚葉紙、有用部及び／又は廃棄部を搬出することもできる。

打ち抜き運転において好適な運転モードは以下の通りである。 すなわち印刷枚葉紙がキャリッジ型くわえコンベヤ機構５を備えたモジュール型加工装置に供給され、ここで枚葉紙を案内するとともに少なくとも一つのくわえを有する加工胴８に引き渡される。 加工胴８，９の間の加工間隙において印刷枚葉紙は抜き打ち工程による加工を受け、それによって例えば折畳み式の紙箱のための裁断部Ａである有用部は印刷枚葉紙の残りの部分および他の有用部と、小さな余白部のみを介して連結された状態を保っており、有用部同士の間にある小さな廃棄部Ｂは完全に取り出される。 これらの廃棄部は上方に設けられている加工胴９において空気の負圧によって、あるいはピンによって固定されて吸引装置１０に供給され、吸引装置は廃棄部Ｂを加工胴９から吸引し、廃棄物処理部に供給する。 廃棄部を下方に設けられている加工胴８を介して排出させ、廃棄部を下方から吸引装置を用いて吸引することも考えられる。 有用部と枠部とを備え、小さな廃棄部Ｂを有さない打ち抜き用枚葉紙は、第二のチェーンコンベヤ機構６によって排紙装置パイルに供給され、排紙装置パイルに降下される。 枠部が外側にあるために、枠部は器具を用いて容易に除去することができる。

さらなる可能な運転モードは、打ち抜き用枚葉紙が加工胴８，９の間の加工間隙において加工された直後に、例えば拡開手段によって少なくとも一つの有用部および少なくとも一つの廃棄部に分離されるというものである。 このとき枠部も同様に吸引装置に供給されるが、これは上方に設けられている加工胴９が回動するくわえまたは吸引部を有し、これらのくわえまたは吸引部が枠部を下方に設けられている加工胴８から受け取り、上方にガイドすることによって行われる。 最も有利には、表面の損傷という点に関して全く問題がないとは言えない拡開手段を、枚葉紙の枠部を方向転換することによって完全に放棄することができる。 小さな廃棄部Ｂは上方に設けられている加工胴９上に装着されたような状態で空気圧によって、あるいはピンによって固定されて枠部と共に吸引装置１０によって吸引され、廃棄物処理部に供給される。 有用部、例えば折畳み式の紙箱のための裁断部Ａはその後、コンベヤベルト機構を介して紙積み機構に供給される。 代替的に有用部はある種の滑り台１２またはその他の好適な搬送機構を介して、加工工程の直後に紙積み機構に供給されてもよい。

本発明に係る解決策のさらなる有利点は、印刷枚葉紙に加工を施す必要がない場合に不利な点を生じさせないことである。 このような場合、枚葉紙はほとんど直線的に、ほんのわずかな湾曲のみを有してモジュール型加工装置を通過するようにガイドされるために、上方に設けられている胴は液圧、電気または空気圧によって比較的小さな量だけ持ち上げれば済む。 これによって枚葉紙の縁は、ニス引き装置または印刷装置における枚葉紙下降部に見られるような、傾斜部を下降する必要がほとんどない。 上方に設けられている加工胴は同様に、例えば印刷品質を判定するために完全な形の試験用枚葉紙を取り出す必要がある場合には、取り外すことができる。 好適なさらなる形成においてモジュール型加工装置は、枚葉紙を測定誤差および制御偏差について検査する枚葉紙検査装置及び／又は測色装置と連結されている。 モジュール型加工装置は、枚葉紙が所定の品質の枠内にある場合にのみ作動される。 すなわち測定誤差を有する枚葉紙及び／又は制御誤差を有する枚葉紙は全体として使用者に供給され、それによって使用者は相応の対応策を講ずることができる。 これはまた、打ち抜かれた有用部がそれ以上の検査を必要とせず、直ちにさらなる加工部に供給可能であるという利点を有する。

モジュール型加工装置の二つの加工胴８，９は歯車を介して互いに連結されている。 代替的にこれらの加工胴の二つまたは少なくとも一つは制御可能な単独モータを備えていてよい。 モジュール型加工装置の駆動は単独モータを介して行われ、このとき一方の加工胴は制御可能な単独モータを有し、他方の胴は場合によって歯車を介して駆動されるか、あるいは例えば駆動系を介して独自に駆動される。 モジュール型加工装置の駆動はカルダン軸または長手方向軸を介して行うこともできるが、このとき最後の印刷装置におけるカルダン軸または長手方向軸への駆動力の供給はモータを介して行われる。 鎖によって駆動される鎖歯車装置を介してモジュール型加工装置の駆動を行うことも考えられる。

以下に図面を用いて本発明を例示的に説明する。

打ち抜き加工は、被印刷材料の仕上げ加工において最も問題となる加工方法と見なされ得る。 打ち抜き加工では、図１において折畳み式の紙箱のための多数の裁断部を備えた打ち抜き用の枚葉紙について示されている通り、個々の打ち抜き裁断部Ａが切られていない枚葉紙Ｃから切り離される。 このとき主に枚葉紙の紙縁から成るいわゆる枠部と、相当量の小さな廃棄部Ｂが発生する。 このような小さな廃棄部は特に印刷枚葉紙Ｃに裁断部Ａを交差させて配置する場合に発生するものである。 これらの小さな廃棄部Ｂは確実に除去する必要がある。 さもないとこれらの廃棄部が機械の中を動き回り、場合によっては有用裁断部を再度選り分ける必要が生じるかもしれないためである。 この問題は例えば印刷枚葉紙に窓を打ち抜く場合にも同様に当てはまる。

インライン加工においてこの問題に対処する基本的な取り組みは、折畳み式の紙箱のための個々の裁断部Ａと印刷枚葉紙Ｃとの間に、打ち抜き工程の後に個々の余白部が点々と残存するというものである。 これらの点状の余白部は、折畳み式の紙箱のための裁断部Ａを印刷枚葉紙Ｃおよび小さな廃棄部Ｂと連結する。 打ち抜き工程の後に印刷枚葉紙を縁取る廃棄枠部は、器具を用いて容易かつ迅速に除去される。 小さな廃棄部Ｂを後から除去することは、これらの廃棄部が枚葉紙の中央に位置するためにはるかに困難である。 従って本発明に係る解決策は、加工装置においてこのような小さな廃棄部Ｂを打ち抜き加工された印刷枚葉紙から取り除くことを可能にすべきものである。

図２に示す本発明に係る解決策は枚葉紙印刷機の排紙装置１に配設されている。 排紙装置１は前後に並ぶように設けられた多数の印刷装置と、場合によって一つまたは複数のニス引き装置とを有して成る枚葉紙印刷機の部分であり、個々の印刷装置は版胴と、転写胴と、圧胴として形成された枚葉紙案内胴と、インキ装置および好適に湿し装置とを有しており、隣接する印刷装置またはニス引き装置の圧胴同士の間には転写胴として形成された枚葉紙案内胴が設けられており、当該枚葉紙案内胴は圧胴とともに枚葉紙を印刷機を通過するように搬送し、場合によって前記転写胴のうちの一つまたは複数が返し胴として形成されており、それによって印刷枚葉紙を反転させる。 排紙装置１はチェーンコンベヤ機構に両側で固定されているくわえブリッジを有するとともに枚葉紙をガイドする圧胴３から、枚葉紙を受け取り、通常は排紙装置パイル７に降下させるまで枚葉紙を搬送する。

本発明によればチェーンコンベヤは枚葉紙をモジュール型加工装置の加工胴８において引渡す。 モジュール型加工装置は回転する二つの加工胴８，９から成り、当該加工胴は共同で加工間隙を形成する。 この加工間隙において枚葉紙は打ち抜き及び／又は溝付け及び／又はエンボス及び／又は目打ちなどの加工を施されることによって、機械的に加工されることになる。

複数の打ち抜き加工のための裁断予定部を備えた印刷枚葉紙を示す図である。

本発明に係る装置を示す図である。

符号の説明

１ 排紙装置 ２ 版胴 ３ 圧胴 ４ 枚葉紙案内胴 ５ キャリッジ型くわえコンベヤ機構 ６ チェーンコンベヤ機構 ７ 排紙装置パイル ８ 加工胴 ９ 加工胴 １０ 吸引装置 １１ 廃棄部排出装置 １２ 送り出し装置 １３ 紫外線乾燥装置 １４ 赤外線乾燥装置 １５ モジュール Ａ 打ち抜き用裁断部 Ｂ 廃棄部 Ｃ 印刷枚葉紙