JP2004034207A

JP2004034207A - 印刷機用シータ

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Publication number: JP2004034207A
Application number: JP2002193129A
Authority: JP
Inventors: Matsuo Harada; 原田　松夫
Original assignee: HARADA ENGINEERING KK
Current assignee: HARADA ENGINEERING KK
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-02
Also published as: JP4071055B2

Abstract

【課題】カッタシリンダが高速回転を続けて軸受での発熱により昇温しても、裁断位置での固定刃と回転刃の位置関係が低速回転時と変わらないようにし、運転中好な切れ味を維持できるようにする。
【解決手段】カット部は、下側の固定刃取り付けベース２４に装着されている固定刃２５と上側のカッタシリンダ２６に装着された回転刃２７とが噛み合いウエブを裁断する構造である。カッタシリンダ軸の軸受本体５０ａを支える軸受保持部４７ａには、その軸受本体外周に沿って半周以上（より好ましくは３／４周程度）に及ぶ円弧スリット状に開口した通気孔６０ａが形成されており、且つ前記軸受保持部はファン６１で強制冷却される。それによって温度上昇が抑制されると共に円弧スリット状の通気孔により区分される外側領域の熱膨張量と内側領域の熱膨張量が相殺されるようにする。
【選択図】　　　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速運転に適したカット部軸受支持構造を有する印刷機用シータに関し、更に詳しく述べると、円弧スリット状の通気孔を有する軸受保持部とファンによる強制冷却を組み合わせることによって、裁断位置での固定刃と回転刃との位置関係が高速運転中の軸受発熱などの影響を受けても変動せず、良好な切れ味が維持されるように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、所定の位置にて垂直方向に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】
より具体的には、例えば、ドローローラを備え高速で供給されてくるウエブを取り込むインフィード部と、固定刃と回転刃とが噛み合うこと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などから構成されている。低速搬送手段に対向してその上方に回転部材（回転ドラムや回転ベルトなど）が設けられ、該回転体には、その外周面にカット紙転移用の突起物（例えばカムやブラシなど）が回転軸と平行に配列されていて、該突起物によってカット紙の後端部を押し下げることで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】
カット部は、下側の固定刃取り付けベースに装着されている固定刃と上側のカッタシリンダに装着されている回転刃とが噛み合うことでウエブを裁断する構造である。カッタシリンダは、その回転軸が両端部で軸受（ベアリング）によって支えられており、輪転印刷機からの駆動力などにより回転駆動される。何らかの原因で固定刃と回転刃の噛み合わせの関係が変化すると、切れ味が変わる。例えば、長期間にわたる運転によって刃先に摩耗が生じると、切れ味が悪くなる。そこで、レバー方式による固定刃の変位調整機構を付設し、回転刃と固定刃との噛み合わせを調整している。
【０００５】
ところで従来の印刷機用シータでは、運転速度は一般に４００〜６００ｒｐｍ程度までであり、回転に伴う軸受部分の温度上昇は比較的少なかった。それでも軸受における発熱により、運転中に軸受周辺温度が上昇し、熱膨張の影響で下固定刃と上回転刃の噛み合わせは多少変化する。しかし、従来、その対策はほとんど採られていない。必要な場合には、固定刃の変位調整機構を利用して調整している。
【０００６】
この熱膨張による切れ味変動を抑える技術として従来提案されている唯一の方法は、軸受近傍にヒータを組み込んで、常に８０℃程度まで昇温し、その温度を維持するように制御する温度制御装置を設置することである。
【０００７】
【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、カット部の軸受での発熱量は増大し（例えば運転速度が７００〜８００ｒｐｍになると、温度上昇は２０℃以上になることもある）、熱膨張によって裁断位置での固定刃と回転刃との相対的位置関係が変化し、固定刃と回転刃との隙間がますます広がる傾向となり、切れ味が悪くなる。
【０００８】
前述のように、印刷機用シータには、固定刃の位置を上下方向に変位し、回転刃との間隔を狭くしたり広げたりするレバー方式の上下調整機構が付設されているが、従来構造では機構的な制約上、レバー比が１：２程度であり、レバーを動かすハンドルも小径（６０〜８０ｍｍ程度）であったため、固定刃先端（刃先）の動きとして要求される数μｍ（例えば３〜５μｍ）の微調整は、たとえ熟練者でもかなり困難な作業であった。また、変位量はハンドルにて示されていることが多く、ねじのバックラッシュ分あるいは嵌め合いなどの精度が影響し、必ずしも実際の変位量を示すものとはなっていなかった。そのため、ウエブが適切に裁断されない事態も発生し、それによってカット部などでの紙詰まりが頻発することもある。
【０００９】
他方、ヒータによって軸受保持部を強制的に昇温し、高温状態（８０℃程度）を維持する方法は、運転開始から定常状態に達するまでに長時間を要する問題がある。軸受保持部及びその近辺の構造物の熱容量が大きく、なかなか一定温度にまで達しないからである。合わせて、微調整の必要があっても、温度は直ちに上下するわけではないので、調整が非常に面倒であった。また、運転中、ヒータに通電し続けねばならず、電流消費量が多く、不必要な周辺部材まで温度上昇が生じる問題もある。
【００１０】
その他、輪転印刷機の高速化に伴い刃先の摩耗が甚だしくなるが、摩耗に応じて、あるいは交換の際に、固定刃と回転刃の適正な噛み合わせを容易に実現できる機構が要求されている。また運転トラブルの発生をできる限り防止する対策、万一トラブルが発生した時に機器の破損を防止し損害を最小限に止める対策も必要である。更には、当然のことながら、ウエブの安定した取り込み動作と、高い裁断精度を維持する対策も必要となる。
【００１１】
ドローローラは、表面をめっき後研磨するか、もしくはサンドブラスト後にめっき処理しており、従来、単純な円筒状をなしている。他方、ニップローラは、通常、ゴムまたは樹脂製であり、これをエアシリンダなどでドローローラに押し付けている。ここでシータに何らかのトラブル（例えばカッタ部での紙詰まりなど）が発生しウエブの流れに急激な変化が発生した場合、運転速度が６００ｒｐｍ程度以下ではウエブがドローローラに巻き込まれることは比較的少なかった。しかし、運転速度が７００ｒｐｍ程度以上に高速化すると、異常時にウエブがドローローラに巻き込まれることがしばしが発生する。巻き付き量は、ウエブ厚などにもよるが、数ｍｍから場合によっては十数ｍｍにも達する。このように巻き付いたウエブの除去作業は、非常に面倒であり時間もかかる。また巻き込みにより機器が破損する恐れもある。
【００１２】
また、低速搬送部などで紙詰まりが発生した場合、輪転印刷機を非常停止させたとしても、高速運転中では停止するまでに多量のウエブがカット部へと流れ続け、カット部が詰まって破損する恐れがある。
【００１３】
更にドローローラは、特に高速運転を考慮すると、その引き率を適正な値に設定しなければウエブの安定走行は望めない。従来技術では、運転速度が低いこともあってドローローラの引き率変更手段を設けていない場合も多い。そのため、ウエブの安定走行に問題が起きた時に対応できないか、ドローローラの直径の修正、ニップ装置の改良、印刷機内部のドロー装置のバランス変更などで対処してきたため、対応に時間がかかった。また、従来ドローローラの引き率変更手段を設けている場合には、微速変速装置を装備しており、手動で調整するか、張力計など計測装置との連動で自動制御しているため、高価であるばかりでなく、メンテナンスを必要とする。そのため、ほとんど変更の必要がない箇所に多くの費用を要していた。
【００１４】
本発明の目的は、カッタシリンダが高速回転を続けて軸受での発熱により昇温しても、裁断位置での固定刃と回転刃の位置関係が低速回転時と変わらないようにし、運転中良好な切れ味を維持できるようにした印刷機用シータを提供することである。本発明の他の目的は、固定刃と回転刃の適正な噛み合わせを容易に実現でき、運転トラブルの発生をできる限り防止し、万一トラブルが発生した時には損害を最小限に止めることができる印刷機用シータを提供することである。本発明の更に他の目的は、高速運転でもウエブの安定した取り込み動作が行われ、それによって高い裁断精度を維持できる印刷機用シータを提供することである。
【００１５】
【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、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する印刷機用シータにおいて、カット部は、下側の固定刃取り付けベースに装着されている固定刃と上側のカッタシリンダに装着された回転刃とが噛み合いウエブを裁断する構造であり、カッタシリンダ軸の軸受本体を支える軸受保持部には、その軸受本体外周に沿って半周以上（より好ましくは３／４周程度）に及ぶ円弧スリット状に開口した通気孔が形成されており、且つ前記軸受保持部はファンで強制冷却され、それによって温度上昇が抑制されると共に円弧スリット状の通気孔により区分される外側領域の熱膨張量と内側領域の熱膨張量が相殺されるようにしたことを特徴とする印刷機用シータである。
【００１６】
固定刃取り付けベースの両側のアーム部の一端をカット紙の流れ線上で且つ回転刃と固定刃の噛み合い中心より離れた位置で両側に設けたスイング軸により揺動可能に軸支し、アーム部の他端はアームピンで軸支するようにし、スイング軸とアームピンとの距離をスイング軸と前記噛み合い中心までの距離の５倍以上に設定し、ブラケットに取り付けた上部ピンにて上下方向が規制される吊り下げねじを前記アームピンに螺合し、ハンドル操作による吊り下げねじの回転で固定刃取り付けベースの固定刃を上下方向に変位調整可能にすると共に、アームピン上部に設けたダイヤルゲージにて固定刃取り付けベースの位置を確認可能とする構成が望ましい。
【００１７】
ウエブを取り込むドローローラは、その外周面に複数の凹状溝が円周状に形成されていて、該ドローローラの下流側には、先端が櫛状の巻き込み防止プレートが設置され、前記の各凹状溝に各櫛部先端がそれぞれ差し込まれるように組み合わされて、ウエブの巻き込みを防止する構成が好ましい。
【００１８】
またカット部よりも上流側に、紙詰まり検出信号に応答してカッタ・アクチュエータが駆動され、非常用カッタでウエブを強制切断し下方に落下させる構造の非常用カッタ機構を設けるのが好ましい。
【００１９】
更に、シータ入力軸とドローローラ軸の間に、歯数が１だけ異なる２個のタイミングプーリによる第１のタイミングベルト駆動手段と、歯数が１又は２異なる２個のタイミングプーリによる第２のタイミングベルト駆動手段を組み合わせた引き率簡易変更装置を設け、第２のタイミングベルト駆動手段は可変式とし、その２個のタイミングプーリをそれぞれ歯数が１だけ多くするか又は少なくする交換を可能とする構成が好ましい。
【００２０】
【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駆動軸とシータ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、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。
【００２１】
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シータ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。
【００２２】
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ている。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。
【００２３】
本発明において、カット部は、下側の固定刃取り付けベースに取り付けられている固定刃と上側のカッタシリンダに装着された回転刃とが噛み合いウエブを裁断する構造である。カッタシリンダ軸の軸受本体を支える軸受保持部には、その軸受本体外周に沿って半周以上（より好ましくは３／４周程度）に及ぶ円弧スリット状に開口した通気孔が形成されており、且つ前記軸受保持部はファンで強制冷却される。それによって、温度上昇が抑制されると共に円弧スリット状の通気孔により区分される外側領域の熱膨張量と内側領域の熱膨張量が相殺されるようにし、固定刃と回転刃との噛み合い状態（位置関係）が運転速度や運転時間にかかわらずほぼ一定に維持され、良好な切れ味が保たれる。
【００２４】
【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。インフィード部１１とカット部１２の概略構成を図２に示す。その他、オフセット輪転印刷機の駆動軸をシータ入力軸とし、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。
【００２５】
インフィード部１１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、下側の固定刃取り付けベース２４に装着されている固定刃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３２、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。
【００２６】
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３３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。
【００２７】
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、高回転域での押し出し損紙が無くなり、非常に熟練を要する損紙処理作業を無くすることができる。
【００２８】
次に、本発明の主要部を構成しているカット部１２について、図３〜図５により、更に詳しく説明する。図３はシータ入口側から見た説明図、図４は駆動側軸受保持部周辺の説明図、図５は固定刃と回転刃の噛み合い状態の詳細図である。前述のように、カット部１２は、インフィード部１１の下流側に位置しており、回転刃２７、該回転刃２７が装着されるカッタシリンダ２６、固定刃２５、固定刃取り付けベース２４、駆動側軸受保持部４７ａと操作側軸受保持部４７ｂ、それら軸受保持部を支持する下梁４８、及び上梁４９などから構成され、それらは組み上げられた上で両側のフレーム上に載せられる。下梁４８は、振動などに対し強度を有する大型の一体型鋳造品とすると共に、両側の軸受保持部４７ａ，４７ｂも同様の鋳造品として全体剛性を高め、高速回転での対応力を高めている。
【００２９】
カッタシリンダ２６は、両端部で駆動側及び操作側の軸受保持部４７ａ，４７ｂの軸受本体（ベアリング）５０ａ、５０ｂで回転自在に軸支される。カッタシリンダ２６には、その外面に回転軸に平行な平面を設け、その平面に回転刃２７を載せ、押さえプレート５１及び取り付けボルト５２によって固定する。回転刃２７は、その先端（刃先）が固定刃２５と極く僅かに且つ均一に噛み合うように（接するか接しないかの境目状態）、他方の端面でジャッキボルト５３によって支えられ調節された上で、取り付けボルト５２にて規定のセットトルクで固定される。なお図５では、カッタシリンダ２６の１８０度対称の２箇所に回転刃２７が取り付けられているように図示されているが、これはハーフカット（１回転で２回の裁断を行う）動作にも対応できるような構造にしているためである。通常動作では、一方に回転刃（本刃）２７を取り付け、他方にはカウンターウエイトとしてダミー刃を取り付けておく（勿論、ダミー刃はジャッキボルトによって先端を引き込めておく）。
【００３０】
固定刃取り付けベース２４は、固定刃２５が装着される横長状の本体部分２４ａとその両端に連続するアーム部２４ｂからなり、両アーム部２４ｂが両側で駆動側及び操作側の軸受保持部４７ａ，４７ｂに、スイング軸５４によって揺動可能に吊り下げられる。固定刃取り付けベース２４に形成されている固定刃取り付け面は、操作側が駆動側に対し７ｍｍ遅れた状態で（平面的に見れば斜めに）なっている（図５参照）。その固定刃取り付け面に固定刃２５を載せ、押えプレート５５及び取り付けボルト５６にて固定する。これに対して回転刃２７は、ウエブの流れ方向に対し直角に取り付けてある。従って、裁断は操作側から始まり駆動側で終わる。これによって同時裁断による衝撃が緩和され、スムーズな回転と綺麗な裁断面が確保される。また、このことによって生じる直角度の誤差修正は、駆動側軸受保持部４７ａの下部にピン５７を設け、フレーム貫通させて支持し、操作側軸受保持部４７ｂの下部の入口側と出口側にそれぞれジャッキボルト５８を設けて調整することで直角度を確保している（図３参照）。
【００３１】
駆動側及び操作側の軸受保持部４７ａ，４７ｂは、ほぼ同様の構造をなし全体が大型の鋳造品として設計され、下梁４８上でボルトによって固定されている。駆動側軸受保持部４７ａの詳細を図６に示す。Ａは断面を表し、Ｂは側面を表している。軸受本体（ベアリング）５０ａの外周には複数（ここでは４箇所）の貫通構造の通気孔６０ａ，…，６０ｄを設け、近くにファン６１を設置し間をダクト６２で連結して強制冷却する。ここで、１箇所の通気孔６０ａは下方及び側方で約３／４周に及ぶように円弧スリット状に開口させる。その他（３箇所）の通気孔６０ｂ，…，６０ｄは円形状であり、軸受本体５０ａの上方に均等間隔で形成されている。
【００３２】
ファン６１はシータの始動に合わせて動作させ、通気孔６０ａ，…，６０ｄによる通気作用と相俟って、軸受保持部４７ａ，４７ｂの過度の温度上昇を防止する。しかし、ファン６１による強制冷却を行っても、高速運転を続けると、ある程度の昇温は避けられない。軸受保持部４７ａ，４７ｂは鋳造品であり、その熱線膨張係数はＦＣ３０で１２．３×１０^−６／℃である。従って、長さ１００ｍｍ当たり１℃の温度上昇で０．００１２３ｍｍ、１０℃の温度上昇で０．０１２３ｍｍ伸びる。高速回転による温度上昇は、ファンによる強制冷却や通気孔形成などの対策を施しても５℃〜１５℃になる。切れ味に変化が出る最小変位量は５μｍ（＝０．００５ｍｍ）程度なので、上記のような温度変化が生じれば切れ味に変化が生じてもおかしくない。
【００３３】
ところが本発明では、円弧スリット状の通気孔６０ａによって熱伝達の経路が上側に限られるため、その外側領域と内側領域とで平均温度上昇が異なる。各部の昇温の程度は、内側領域の平均温度上昇に対して、外側領域の平均温度上昇は約４０〜４５％に保たれる。従って、内側領域の熱膨張量は外側領域の熱膨張量の約２．３〜２．４倍となる。円弧スリット状の通気孔６０ａの上端から固定刃の先端までの外側領域の距離Ｘを、円弧スリット状の通気孔６０ａの上端から回転軸までの内側領域の距離Ｙの２．３〜２．４倍に設定すれば、外側領域の熱膨張量（伸びｘ）と内側領域の熱膨張量（伸びｙ）とが相殺されて（ｘ≒ｙ）、固定刃と回転刃の位置関係は高速運転を継続することで温度が上昇しても一定に維持され、切れ味に変化が生じることはない。特に薄紙を裁断する場合には、固定刃と回転刃の位置関係が少しでも変動すると切れ味が悪化して、カット部での紙詰まりが発生するが、本発明ではその問題を比較的単純な構造で、低コストで解決できる。
【００３４】
固定刃取り付けベース２４は、そのアーム部２４ｂの一端にてカット紙の流れ線上で且つ回転刃２７と固定刃２５の噛み合い中心から離れた位置にてスイング軸５４によって軸受保持部４７ａ，４７ｂに揺動可能に軸支されている。その時の停止位置は、固定刃取り付けベース２４の入口側下部に固定された０点レベルプレート６３が下梁４８の入口側垂直面に密着した状態とし、これを基準点とする。この時、固定刃取り付けベース２４のベース基準面ｓｓは床に対し水平となる。固定刃取り付けベース２４のアーム部２４ｂの他端は反対側のアームピン６４で軸支される。ここで、スイング軸５４とアームピン６４との距離Ｌ１は、スイング軸５４と前記噛み合い中心までの距離Ｌ２の５倍以上（Ｌ１≧５×Ｌ２）に設定する（図７参照）。
【００３５】
駆動側軸受保持部４７ａの側面にブラケット６５が固定され、該ブラケット６５に対して横方向に上部ピン６６が貫通する。その上部ピン６６を縦貫するように吊り下げねじ６７の小径部を挿入し、下方からカラー６８を挿入し板ばねを介してナット６９で緊締する。このようにして吊り下げねじ６７は、上部ピン６６にて上下方向の移動が規制された状態となる。吊り下げねじ６７の上端部には大径（外径２００ｍｍ）のハンドル７０を取り付ける。吊り下げねじ６７の下端部は前記アームピン６４に螺合する。アームピン６４は、その一端中央にスリットが入っており、この部分をロックハンドル７１で若干締め付けることでハンドル操作の際のバックラッシュの影響を最小限に調整できるようになっている。
【００３６】
また図４に示すように、前記ブラケット６５にはダイヤルゲージ７２を取り付け、その計測片先端が、駆動側軸受保持部４７ａの近傍の固定刃取り付けベース２４のアーム部２４ｂの上面に固定されている磨きプレート７３に当接する。このダイアルゲージ７２は、前記の０点レベルプレート６３が下梁４８に密着した基準点で０にセットされる。この状態で、前記のように、固定刃２５が押えプレート５５及び取り付けボルト５６で固定される。その時、固定刃２５の刃先高さがベース基準面ｓｓより一定の高さとなるように（図７において、スイング軸５４の中心と固定刃２５の刃先とアームピン６４の中心が一直線上となるように）、基準ブロック（図示せず）を用いてジャッキボルト７４で調整しつつ、固定刃２５を取り付けボルト５６で規定のトルクで締結する。
【００３７】
即ち本発明では、固定刃取り付けベース２４上の固定刃２５の上下位置調整に関して、次のような対策を採っている。
（１）固定刃取り付けベース２４は、その本体部分２４ａと両端のアーム部２４ｂを鋳物による一体型として高剛性構造とする。
（２）レバー比（スイング軸５４から刃先中心までの距離Ｌ２とスイング軸５４からアームピン６４までの距離Ｌ１の比率）を１：５程度に大きく設定する。
（３）ピン類の剛性と嵌め合い精度の向上を図る。
（４）吊り下げねじ６７を細目ねじ（例えば送りピッチ：１ｍｍ）とし、ナットとなるアームピン６４にはスリット７４とロックハンドル７１を設けてバックラッシュの無い構造とする。
（５）バンドル７０の直径を２００ｍｍ程度と大きくする。
（６）アームピン６４の中心線上の固定刃取り付けベース２４のアーム部２４ｂにダイヤルゲージ７２を直に取り付けて、固定刃２５の刃先の動きを５倍に拡大して直に読み取る（図４のＢ参照）。
【００３８】
吊り下げねじ６７の送りピッチを１ｍｍとすれば、ハンドル７０の１回転でダイヤルゲージ７２は１ｍｍ＝１０００μｍ動き、固定刃２５の刃先は２００μｍ移動することになる。ハンドル７０の直径が２００ｍｍであるから周長は約６２８ｍｍである。従って、固定刃２５を１μｍ上下させるためには、ハンドル７０を外周距離で３．１４ｍｍ動かすこととなる。一般に、刃先が約５μｍ動くと切れ味の極く僅かな変化が感じ取れる。これはハンドル外周における約１５ｍｍの動きに相当する。この程度のハンドル操作は、オペレータにとっては容易なことであり、また移動量も０点設定の容易なダイヤルゲージ７２で読み取れる。しかも、測定箇所が固定刃取り付けベース２４そのものなので精度が高い。そのため、固定刃２５と回転刃２７の噛み合わせを容易に調整でき、確認できる。
【００３９】
本実施例は、このように比較的簡便な構成で、固定刃取り付けベース２４の動きを直接的に、非常に正確に、しかも容易に調整できるので、回転刃２７及び固定刃２５共に調整不足による過度の摩耗を防止できるだけでなく、長寿命化できることになる。特に近年の輪転印刷機の高速化の伴い、刃先の摩耗も甚だしく、高速化による温度上昇あるいは薄紙での刃先調整の容易さが求められている場合でもあり、非常に大きなメリットとなる。
【００４０】
なお、下梁４８の入口側下部には限界ストッパプレート７５が固定され（図３参照）、ハンドル操作によって固定刃２５を徐々に上昇させていったときに固定刃取り付けベース２４に当たって揺動範囲を制限するようになっている。これによって、固定刃取り付けベース２４が過度に上昇した場合に生じる弊害を防止する。そして必要に応じて、前述したように０点レベルプレート６３を下梁４８に密着する状態とし、固定刃２５も刃先高さを基準ブロックにて再設定する。
【００４１】
次に、インフィード部１１について、図２に戻って更に詳しく説明する。インフィード部１１は、第１フリーローラ２１ａ及び第２フリーローラ２１ｂ、第１ドローローラ２２ａ及び第２ドローローラ２２ｂ、第１巻き込み防止プレート７７及び第２巻き込み防止プレート７８、第１ニップローラ２３ａ及び第２ニップローラ２３ｂ、コンペンセータローラ７９及びコレクションモータ８０、スキャナ８１、非常カッタ８２、紙有りセンサ８３や紙詰まりセンサ８４などを具備している。
【００４２】
第１フリーローラ２１ａと第２フリーローラ２１ｂは、シータ入口に位置し、第１ドローローラ２２ａ及び第２ドローローラ２２ｂまでの案内ローラである。中間に張力計８５と張力検知ローラ８６を設けてウエブ１０にかかっている張力を検知し、第１ニップローラ２３ａと第２ニップローラ２３ｂのニップ圧力を電空レギュレータ等で制御することによって、ウエブの張力を一定に維持する。
【００４３】
第１ドローローラ２２ａ及び第２ドローローラ２２ｂは、共に駆動軸によって回転力を与えられており、その周速度はウエブ１０のライン速度より僅かに増速されている。また一般的に第１ドローローラ２２ａよりも第２ドローローラ２２ｂの方が増速率は大きくなっている。例えば、第１ドローローラ２２ａのラインに対する引き率（増速率）は＋０．０５〜＋０．２％程度とし、第２ドローローラ２２ｂの第１ドローローラ２２ａに対する引き率（増速率）も＋０．０５〜＋０．２％程度とする。第１ドローローラ２２ａに対して第２ドローローラ２２ｂの引き率が僅かながら大きいことにより、両者の中間にあるコンペンセータローラ７９に張力を与えることになり、この間のウエブはたるみが生じず、裁断精度の向上が図られる。
【００４４】
また、ニップローラ２３ａ，２３ｂはドローローラ２２ａ，２２ｂに対してウエブ１０を押さえドロー効果を上げる。ドローローラ２２ａ，２２ｂの周速度はウエブのライン速度よりも速いが実際にウエブの速度が上昇するわけではなく、ドローローラ２２ａ，２２ｂとウエブ１０の間でスリップしているので、ウエブ速度は一定だがウエブに対して張力が与えられる。どの程度の増速率、つまり張力が必要であるかは、紙質や紙秤量などの条件によっても変わるが、一般的には印刷機用シータと輪転印刷機の間の距離によってほぼ決まってしまう。他はニップ圧の調整範囲で十分といえる。従って、第２ドローローラ２２ｂにおける引き率で＋０．４５％付近であれば、印刷機用シータと輪転印刷機の間の距離などの条件に対し９０％以上の割合で満たすことができる。
【００４５】
ウエブを搬送する各種ローラのうちドローローラのように自ら駆動力をもつローラにおいて、断紙の発生によってウエブの先端がそのローラより下流側でたるみを生じているかフリーになっている場合は、駆動されているローラにウエブが巻き付く恐れがある。ウエブの厚みにもよるが、断紙が生じて輪転印刷機が急停止するまでの数秒間に、ドローローラには８〜１０ｍｍの厚みで巻き付くこともある。この除去作業は面倒であるし、巻き付きによって機器の破損が生じることもある。
【００４６】
そこでドローローラ２２ａ，２２ｂに巻き込み防止プレート７７，７８を組み合わせる。第２ドローローラ２２ｂの場合を図８に示す。Ａは平面を表し、Ｂは側面を表している。第２ドローローラ２２ｂの外周面に３〜５本程度（図８のＡでは４本）の凹状溝８８を円周方向に設ける。巻き込み防止プレート７８は、ドローローラ２２ｂの凹状溝８８に差し込まれる櫛部８９を有する構造とする。巻き込み防止プレート７８は、その櫛部８９をウエブの接線に対し０．３〜０．５ｍｍ程度の隙間をとって平行に挿入する。また、櫛部８９の先端は図示のように僅かに傾斜（符号ｐで示す）をつける。これは、ウエブに傷や汚れを付けないことと、ウエブ先端導入時に巻き込みを防止するためである。なお、櫛部８９がドローローラ２２ｂに接触しないように１〜２ｍｍの隙間を設ける。このような構造によって、ドローローラにウエブが巻き付くのを防止でき、面倒な除去作業が不要となり、機器の破損を防止できる。
【００４７】
ニップローラ２３ｂはドローローラ２２ｂに対し３〜４個設け、幅方向に移動可能とすることが紙幅変化に対応する上で好ましい。また、ニップ圧をレギュレータなどで調節できることが、紙質や紙厚の変化に対し一定のドロー効果を出す上で重要である。張力検知と連動して電空レギュレータを自動制御するのも有効である。万一断紙などでウエブがドローローラに巻き付くことを想定して、ドローローラに対するニップストロークは１０〜１５ｍｍ程度設ける方が機器の破損防止に有効である。また、ニップローラ幅は、少なくとも１５ｍｍ以上とし、均一にウエブ及びドローローラに接することが、ウエブの傷、汚れを防止する上で好ましい。
【００４８】
裁断位置の決定は、ウエブ表面の印刷絵柄の一部またはマークをスキャナ（カメラ）８１が検知し、その位置を１回転毎にカットオフエンコーダからのパルス信号と比較演算することによって行われる。演算結果によってコレクションモータ８０が修正の方向に回転し駆動経路に沿ってコンペンセータローラ７９が移動し、裁断位置が常に一定値に保たれるようにする。ここでは、コンペンセータローラ７９の上流側のウエブと下流側のウエブが互いに平行になっていることと、各部の剛性が高いこと、駆動系においてはバックラッシュなどがないことが、精度を保つ上で重要である。
【００４９】
ある意味では取り扱い難いウエブを高速で搬送するので、時には紙詰まりを起こしたり断紙することがある。その大半はカット部入口に集中している。そこでカット部入口に紙詰まりセンサ７８を設けて検知可能とする。勿論、その他の位置（例えば低速搬送手段）にも紙詰まりセンサを設けてもよい。そして、第２ドローローラ２３ｂの上流側のコンペンセータローラ７９近くに、非常カッタ８２とその駆動部であるロータリアクチュエータ９０などからなる非常カッタ機構を設けて、紙詰まり信号により非常カッタ８２がウエブ１０に向けて揺動し、ウエブを緊急切断可能とする。ウエブ切断時、第１ドローローラ２２ａの下流側には第１巻き込み防止プレート７７が設けられているので、ウエブは第１ドローローラ２２ａに巻き付くことはなく、惰性で回り続ける下方のコンペンセータローラ７９に引きずられて安全な床方向に落下する。なお、コンペンセータローラ７９にはニップローラがないので巻き付くことはない。この時、第１ニップローラ２３ａはニップし続けることが望ましい。ウエブは床面上に広がるだけなので、後処理は非常に簡単になり、処理時間もかからず、装置の損傷も防止できる。
【００５０】
ところで、印刷機用シータを自動運転する条件の１つとして、ウエブが存在していることがある。もし運転途中で紙有りセンサ８３が作動すれば、この紙有りセンサ８３の上流側で断紙が発生したこととなり、輪転印刷機には急停止信号が発せられる。またカット部入口の紙詰まりセンサ８４が動作すると、輪転印刷機には急停止信号を、また印刷機用シータには非常カッタ動作信号を出すと共にそれぞれの標示灯が点灯する。
【００５１】
ところで、カッタシリンダ２６及びドローローラ２２ａ，２２ｂなどは、輪転印刷機の駆動軸に直結されたシータ入力軸で駆動される。図９に示すように、シータ入力軸９１からカップリング９２ａ、ギアボックス９３ａ、カップリング９２ｂ、クラッチ９４、ユニバーサル中間駆動軸９５、トルクリミッタ９６、ギアボックス９３ｂなどを経て、ドローローラ系駆動用タイミングプーリＴ１やカッタシリンダ２６などを駆動する。なお、速度検出エンコーダ９８はシータ入力軸の回転速度を検出する。前記ドローローラ系駆動用タイミングプーリＴ１には、複数のタイミングプーリとタイミングベルトなどを備えた引き率簡易変更装置９９が接続され、第１ドローローラ２２ａ及び第２ドローローラ２２ｂの引き率が変更可能になっている。
【００５２】
引き率簡易変更装置９９の詳細を図９及び図１０に示す。引き率簡易変更装置９９は、１組のタイミングベルト駆動手段（固定部）１００と、もう１組のタイミングベルト駆動手段（変速部）１０１のそれぞれ近接した歯数のタイミングプーリを使用し、変速部の歯数をそれぞれ１歯ずつ増すか減らすかで極く僅かな変速を可能としている。このため非常に簡素化化され経済的であると同時に、スリップもなく、メンテナンスもほとんど必要としない装置となる。
【００５３】
この装置では、図１０に示すように、３本の中間軸（第１中間軸１０２、第２中間軸１０３、第３中間軸１０４）にそれぞれ２個ずつ（入力側と出力側）タイミングプーリ（Ｔ２〜Ｔ７）を取り付け、他方、第１ドローローラ２２ａ及び第２のドローローラ２２ｂにそれぞれのタイミングプーリＴ８，Ｔ９を設け、テンションプーリによって適切な張力を付与しつつ、タイミングベルトで駆動するように構成されている。なお、図１０において符号１０６はギアボックスを示している。符号を付していないプーリはテンションプーリである。
【００５４】
引き率簡易変更装置９９におけるタイミングプーリの歯数の関係を図１１に示す。第１のタイミングベルト駆動手段（固定部）１００は、歯数が１だけ異なるタイミングプーリの組み合わせ（Ｔ３＝３３，Ｔ４＝３２）とする。第２のタイミングベルト駆動手段（変速部）１０１は、標準型ではタイミングプーリの組み合わせをＴ５＝３４，Ｔ６＝３６とする。第１ドローローラ２２ａの外径を１１６．２００ｍｍ、第２ドローローラ２２ｂの外径は第１ドローローラの０．２％増（経験値）として１１６．４３２ｍｍとする。この組み合わせによって、第１ドローローラ２２ａでは引き率を＋０．２５％、第２ドローローラ２２ｂでは＋０．４５％となり、この引き率設定で、ほとんど全てのウエブパス並びに紙質変化に対応できる。
【００５５】
もし、ウエブパスが極端に長いなどの事情で引き率を上げる必要があれば、第２のタイミングベルト駆動手段（変速部）のタイミングプーリの組み合わせを、歯数を１つずつ増してＴ５＝３５，Ｔ６＝３７とする。すると同じドローローラの外径のままで、第１ドローローラの引き率を＋０．４０％に、第２ドローローラの引き率を＋０．６０％にまで高めることができる。逆に、第２のタイミングベルト駆動手段（変速部）のタイミングプーリの組み合わせを、歯数を１つずつ減らしてＴ５＝３３，Ｔ６＝３５にすると、同じドローローラの外径のままで、第１ドローローラの引き率を＋０．０８％に、第２ドローローラの引き率を＋０．２８％に引き下げることができる。
【００５６】
このようにして、第２のタイミングベルト駆動手段（変速部）１０１のタイミングプーリの組み合わせにおいて、歯数を１つずつ増減するだけで、ドローローラの引き率変更が可能となる。また、それぞれのドローローラに付属するニップローラのエア圧を変えるだけでもある程度の範囲をカバーできる。従って、印刷機用シータのドローローラでは、標準のタイミングプーリの組み合わせの他に、増減各１組のタイミングプーリの組み合わせを用意すれば十分である。１組だけのタイミングプーリの歯数変更では１％以下の変更は大きさなどの関係により非常に困難であるが、上記のように２組の近似した歯数の組み合わせによれば、非常に簡便に対処でき、極めて実用的である。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は、カッタシリンダ軸の軸受本体を支える軸受保持部には、その軸受本体外周に沿って半周以上に及ぶ円弧スリット状に開口した通気孔が形成されており、且つファンで強制冷却されるように構成されているため、温度上昇を抑制できるばかりでなく、円弧スリット状の通気孔により区分される外側領域の熱膨張量と内側領域の熱膨張量が相殺されて、固定刃と回転刃の相対位置関係が運転状態によらずほぼ一定となり、良好な切れ味を維持できる。
【００５８】
また本発明において、固定刃取り付けベースの両側のアーム部の一端をカット紙の流れ線上で且つ回転刃と固定刃の噛み合い中心より離れた位置で両側に設けたスイング軸により揺動可能に軸支し、アーム部の他端はアームピンで軸支し、スイング軸とアームピンとの距離をスイング軸と前記噛み合い中心までの距離の５倍以上に設定し、ブラケットに取り付けた上部ピンにて上下方向が規制される吊り下げねじをアームピンに螺合し、ハンドル操作による吊り下げねじの回転で固定刃取り付けベースの固定刃を上下方向に変位調整可能にすると共に、アームピン上部に設けたダイヤルゲージにて固定刃取り付けベースの位置を確認可能とすると、比較的簡便な構成で固定刃取り付けベースの動きを直接正確にしかも容易に制御できる。
【００５９】
更に本発明において、ウエブを取り込むドローローラは、その外周面に複数の凹状溝が円周状に形成されていて、該ドローローラの下流側には、先端が櫛状の巻き込み防止プレートが設置され、前記の各凹状溝に各櫛部先端がそれぞれ差し込まれるように組み合わせると、ウエブの巻き込みを完全に防止でき、装置の破損を防止できる。
【００６０】
また本発明において、カット部よりも上流側に、紙詰まり検出信号に応答してカッタ・アクチュエータが駆動され、非常用カッタでウエブを強制切断し下方に落下させる構造の非常用カッタ機構を設けると、非常時に切断したウエブは床面上に広がるだけで済むので、後処理が容易となり、装置の損傷を防止できる。
【００６１】
更に本発明において、シータ入力軸とドローローラ軸の間に、歯数が１だけ異なる２個のタイミングプーリによる第１のタイミングベルト駆動手段と、歯数が１又は２異なる２個のタイミングプーリによる第２のタイミングベルト駆動手段を組み合わせた引き率簡易変更装置を設け、第２のタイミングベルト駆動手段は可変式とし、その２個のタイミングプーリをそれぞれ歯数が１だけ多くするか又は少なくする交換を可能とすると、非常に簡単なしかも安価な機構で微変速が可能となる。
【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】インフィード部とカット部の説明図。
【図３】カッタ部のシータ入口側から見た説明図。
【図４】カッタ部における軸受保持部近傍の詳細説明図。
【図５】固定刃と回転刃の噛み合い状態を示す説明図。
【図６】軸受保持部の詳細説明図。
【図７】固定刃取り付けベースの支持状態を示す説明図。
【図８】第２ドローローラ及び第２巻き込み防止プレートの説明図。
【図９】シータ入力軸からの動力伝達機構の説明図。
【図１０】引き率簡易変更装置の説明図。
【図１１】引き率簡易変更装置における歯数の関係を示す説明図。
【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
２４　固定刃取り付けベース
２５　固定刃
２６　カッタシリンダ
２７　回転刃
４７ａ　駆動側軸受保持部
４８　下梁
５０ａ　軸受本体
６０ａ　　円弧スリット状に開口した通気孔
６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ　通気孔
６１　ファン
６２　ダクト

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、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する印刷機用シータにおいて、
カット部は、下側の固定刃取り付けベースに装着されている固定刃と上側のカッタシリンダに装着された回転刃とが噛み合いウエブを裁断する構造であり、カッタシリンダ軸の軸受本体を支える軸受保持部には、その軸受本体外周に沿って半周以上に及ぶ円弧スリット状に開口した通気孔が形成されており、且つ前記軸受保持部はファンで強制冷却され、それによって温度上昇が抑制されると共に円弧スリット状の通気孔により区分される外側領域の熱膨張量と内側領域の熱膨張量が相殺されるようにしたことを特徴とする印刷機用シータ。
固定刃取り付けベースの両側のアーム部の一端をカット紙の流れ線上で且つ回転刃と固定刃の噛み合い中心より離れた位置で両側に設けたスイング軸により揺動可能に軸支し、アーム部の他端はアームピンで軸支するようにし、スイング軸とアームピンとの距離をスイング軸と前記噛み合い中心までの距離の５倍以上に設定し、ブラケットに取り付けた上部ピンにて上下方向が規制される吊り下げねじを前記アームピンに螺合し、ハンドル操作による吊り下げねじの回転で固定刃取り付けベースの固定刃を上下方向に変位調整可能にすると共に、アームピン上部に設けたダイヤルゲージにて固定刃取り付けベースの位置を確認可能とした請求項１記載の印刷機用シータ。
ウエブを取り込むドローローラは、その外周面に複数の凹状溝が円周状に形成されていて、該ドローローラの下流側には、先端が櫛状の巻き込み防止プレートが設置され、前記の各凹状溝に各櫛部先端がそれぞれ差し込まれるように組み合わされて、ウエブの巻き込みを防止するようにした請求項１記載の印刷機用シータ。
カット部よりも上流側に、紙詰まり検出信号に応答してカッタ・アクチュエータが駆動され、非常用カッタでウエブを強制切断し下方に落下させる構造の非常用カッタ機構を設けた請求項１記載の印刷機用シータ。
シータ入力軸とドローローラ軸の間に、歯数が１だけ異なる２個のタイミングプーリによる第１のタイミングベルト駆動手段と、歯数が１又は２異なる２個のタイミングプーリによる第２のタイミングベルト駆動手段を組み合わせた引き率簡易変更装置を設け、第２のタイミングベルト駆動手段は可変式とし、その２個のタイミングプーリをそれぞれ歯数が１だけ多くするか又は少なくする交換が可能となっている請求項１記載の印刷機用シータ。