JPH1171040A - 印刷機械における薄手の処理対象物の搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電荷密度の変化する領域が自表面上に形成さ
れる搬送部材を含み、この搬送部材上に処理対象物を保
持することが静電気力によって支援されるようになって
いる、薄手の処理対象物の搬送装置において、簡単な構
造と高度な耐久性を実現するとともに、残留電荷または
正味電荷や、環境への好ましくない影響を最小にする。 【解決手段】 電荷密度の変化する領域を形成するため
に接点５が備えられている。接点５は搬送部材１に接触
し、そしてまた、接点５は少なくとも１つの電圧源７、
８に接続されているとともに、搬送部材１材料内では接
点５を介して電流の流れＩが生じている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷機械用の枚葉
紙搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電装置を用いて枚葉紙を保持し搬送す
ることが周知となっている。米国特許第4,244,465号で
は、等間隔を置いて配置された短冊状の２グループの電
極が組み込まれた搬送ベルト上で枚葉紙を搬送するとい
う解決策が開示されている。これらの電極は絶縁材料に
よって囲まれている。これらの電極は、接点を介して高
電源に接続されており、このため、静電界が搬送ベルト
表面にわたって生じるようになっている。この解決策の
欠点は、電極が搬送ベルトとともに回転することであ
る。すなわちこの回転によって電極と搬送ベルトの摩耗
が増大してしまう。さらに、この電極の構造が搬送ベル
ト表面よりも高くなるため、接触面が完全に平らな状態
にはならず、このことが、薄い枚葉紙を搬送し処理する
際の不具合につながることがある。枚葉紙に作用する保
持力は表面の放電によって減少し、このため高電圧の極
性を変えることが必要になることがある。これらの電極
によって生じた不均質な電界は、枚葉紙によって完全に
補償されることが不可能であるため、搬送ベルト上にお
ける埃の付着が多くなる。搬送ベルト表面から枚葉紙を
取り除くことにより発生させることができる寄生コロナ
により、電極を覆う絶縁層中に表面電荷が蓄積される。
これにより、搬送ベルト表面は不活性状態になり、枚葉
紙に作用する力が失われる。

【０００３】米国特許第4,526,357号では、同じ原理に
基く枚葉紙分離装置が記載されている。

【０００４】欧州特許出願公開公報第0297227号では、
対にして基材中に埋め込まれた電極を有する静電気式保
持装置が開示されており、この電極は、交互に極性が切
り替わる電圧源に接続されている。

【０００５】ドイツ特許公開公報第4012510号では、ベ
ルト材に電極を有しない無端ベルトを備えた枚葉紙搬送
装置が開示されている。この装置にあっては、ベルトの
幅にわたるとともに交流電圧源に接続された電極を用い
ることにより、接触によってベルト表面に電荷密度パタ
ーンが形成されるようになっている。これにより得られ
た不平等電界は枚葉紙材料中に反対電荷を生じさせ、こ
れにより、枚葉紙をベルト表面に保持するための保持力
が生み出されるようになっている。

【０００６】一定の保持力を得るためには、交流電圧の
周波数をベルトの回転速度と同調させるのがよい。しか
し、このようにするには制御技術用のコストが必要にな
る。この同調した状態は完全には実現できないので、正
に帯電した電界は、例えば続いて行われるベルト回転に
よって負に帯電されるようになっている。この電荷変化
によって生じたコロナ効果により、オゾンと窒素酸化物
が環境に負担を与えることにつながる。エネルギー消費
は増大することになる。特に、搬送ベルト上の正に帯電
した領域と負に帯電した領域との間の間隔が小さい場合
には、ベルトが荷電電極の有効範囲に入込む場合にも抜
け出る場合にも、より多くの電荷変化が生じるようにな
る。

【０００７】交流電源を使用することは、ベルトの絶縁
表面に沿うすべり放電の傾向を大きくする。ベルト表面
上の有限オーム抵抗により、電荷間の距離は１mmよりも
大であれば最適である。このことは、枚葉紙前縁が電荷
の極値から所定距離だけ離れた状態で枚葉紙をベルト上
に置くことを可能にする。これにより、枚葉紙前縁に最
大保持力が作用することが不可能となり、このことはた
いていの使用にあたって望ましいことである。

【０００８】ドイツ特許公開公報第4012510号では、ブ
レード状の電極、または大きな空間サイズを占める荷電
ローラが開示されている。高い交流電圧を用いる場合、
シールド板やフィルタなどの多大なコストを費やすこと
によってのみ低減可能な容量干渉が電子回路に生じるこ
とがある。

【０００９】荷電ローラを、内部導電性を有するベルト
用テンションローラとして同時に使用することが可能で
あるならば、ベルト折り返し角部により、荷電ローラと
ベルトとの間には高容量が存在することになる。交流電
圧を用いた場合、結果として無効電力とエネルギー消費
とが大きくなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、印刷
機内を通してまたは印刷機周辺を通過して薄い処理対象
物を搬送するための装置であって、薄い印刷物を運ぶよ
うになっている搬送部材が簡単な構造を有しているとも
もに、印刷機内で行われる搬送および処理を妨げるよう
な表面構造を有しておらず、そしてまた、高度な耐久性
を有している装置を提供することにある。

【００１１】本発明のさらに他の目的は、この装置が、
薄い印刷物に残っている残留電荷または正味電荷や環境
への好ましくない影響を最小にすることができるように
することにある。

【００１２】

【発明を解決するための手段】この目的は、電荷密度の
変化する領域を形成するために接点を備えており、該接
点は前記搬送部材に接触し、そしてまた、該接点は少な
くとも１つの電圧源に接続されているとともに、該接点
を介して前記搬送部材の物質内で電流の流れが生じてい
る装置によって達成することができる。好適な実施態様
は、従属項に記載した特徴によって示されている。

【００１３】本発明によると、２つの接点の間の搬送部
材の材料内に、搬送部材の材料の固有の電気抵抗により
実質的に線形の電位降下を発生させる電流の流れが生じ
ている。搬送部材の材料とこの上に置かれた処理対象物
との間には、明確な遷移抵抗を有する遷移領域が存在し
ている。この遷移抵抗は処理対象物の粗さおよび搬送材
料上の処理対象物の点状の被覆によって生じる。搬送部
材の接触面が薄い絶縁層を備えている場合、この遷移抵
抗は人工的に大きくしたり発生させたりすることが可能
である。搬送部材の材料内での電位降下により、処理対
象物材料内には電荷担体の移動が起こる。これに基く、
搬送部材表面上における処理対象物の保持力の作用は、
実質的に、搬送部材の電位と処理対象物の電位との差の
２乗に比例している。処理対象物と搬送部材との間で作
用する力が最大となるのは、搬送部材に接触する接点の
接触部分である。

【００１４】搬送部材としては、ベルトまたは中空の円
筒状部材を用いることができる。接点としては、導電性
のブラシ状部材、スライド接点、または動く接点リング
あるいは接点ベルトを備えることができる。搬送部材の
材料、および前述の遷移領域の材料における、固有の電
気抵抗とこれに関連する誘電率は、処理対象物搬送速度
の全範囲において処理対象物の電荷移動が行われるよう
に設定される。処理対象物の搬送速度に合わせ、そして
また、例えば気圧や空気中の湿度などの搬送条件に合わ
せ、直流電圧源は調節可能とすることができる。さら
に、この接点間の距離は、個々の処理対象物のサイズと
重量配分とに合わせることができるようにするため、調
節することが可能となっている。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１６】図１に示す搬送装置は、ガイドローラ２、
３上に置かれテンションローラ４によって張られた搬送
ベルト１からなる。搬送ベルト１は、上側のベルト車間
部分がコンタクトローラ５によって支持されている。コ
ンタクトローラ５は、導電性材料で構成されている。等
間隔で配置されたこれらのコンタクトローラ５は、それ
ぞれスライド接点６を介して直流電圧源７、８に接続さ
れている。各々の直流電圧源７、８は、縦続接続された
コンデンサ9.1、9.2およびダイオード10.1、10.2を含ん
でいる。入力側ではこの縦続接続されたコンデンサ9.
1、9.2およびダイオード10.1は変圧器11.1、11.2の２次
巻線に接続されており、この変圧器11.1、11.2の１次巻
線は、それぞれ交流電圧源12.1、12.2に接続されてい
る。出力側では、この縦続接続されたコンデンサ9.1、
9.2およびダイオード10.1、10.2は、直列抵抗13.1、13,
2を介してコンタクトローラ５に接続されている。直流
電圧源７の正の電位は、スライド接点６を介してそれぞ
れ第２のコンタクトローラ５およびガイドローラ３に接
続されている。直流電圧源８の負の電位は、これらのロ
ーラの間にあるコンタクトローラ５に接続されている。
この搬送装置は、搬送ベルト１の支援によって方向15に
４つの印刷ユニット16を通過していく枚葉紙14用印刷装
置の構成要素となっている。

【００１７】図２は、２つのコンタクトローラ５間の電
位関係がどのようになっているかについて詳細に示して
いる。コンタクトローラ5.1は、直流電圧源７に接続さ
れることにより正電位Ｑに帯電している。これに隣接す
るコンタクトローラ5.2は直流電圧源８に接続され負電
位Ｑに帯電している。導電性であることが前提である搬
送ベルト１の材料は、固有の電気抵抗ρ_Fを有している
とともに、関連する誘電率ε_r,Fを備えている。

【００１８】搬送ベルト１の材料内では、図２に示すよ
うに、電流の流れＩと安定した電位降下とが生じる。搬
送ベルト１上における枚葉紙14の接触面と枚葉紙14との
間には、固有の電気抵抗ρ_T、および関連する誘電率ε
_r,Tを有する電気的に絶縁された分離層が自ずから形成
される。固有の電気抵抗ρ_Wおよび関連する誘電率ε_r,W
を有する枚葉紙14材料内においては、搬送ベルト１の材
料中で前述の電位降下により極性が生じているように、
この分離層によって、反対極性を有する電荷が誘導され
る。この反対電荷は帯電している。枚葉紙14には、図３
でさらに詳細に示すように力が作用するようになる。

【００１９】図３は、枚葉紙14の材料内で電荷担体の移
動が行われる様子を概略的かつ大きく拡大して示してい
る。搬送ベルト１に接触する、コンタクトローラ5.1の
接触部17では、搬送ベルト１が強く正に帯電している。
正電荷18の近傍には、枚葉紙14の材料内に、反対の電荷
19が集まっている。枚葉紙14内で誘導された電荷19は、
この誘導された電荷18に力を作用させる。これにより、
枚葉紙14は搬送ベルト１によって引き付けられる。２つ
の隣接するコンタクトローラ5.1、5.2の間では、接地電
位20に合わせ、誘導された電荷18はほとんど存在しな
い。この箇所では保持力が最小となる。すでに上述した
ように、電流の流れＩによりコンタクトローラ5.1、5.2
の間では電位降下が発生する。図３に示した電荷18、19
の直径は、接地電位に応じて、枚葉紙14と搬送ベルト１
の間における保持力の増加あるいは減少が線形に行われ
ることを示している。図３から明らかなように、誘導さ
れた電荷19は、枚葉紙14と搬送ベルト１との間で、電気
的に絶縁された中間層21が存在する箇所でのみ形成され
る。この実施形態では、中間層21は、枚葉紙14の表面荒
さおよび不均一性により得られることはもちろんであ
る。この他のここでは説明しない実施形態の１つにあっ
ては、中間層21として作用する薄い層が搬送ベルト１上
で形成されるようになっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】搬送ベルトを備えた搬送部材の概略図である。

【図２】２つのコンタクトローラ間における電荷分布を
示す概略図である。

【図３】搬送部材と処理対象物との間における反対電荷
の構成を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 搬送ベルト ２、３ ガイドローラ ４ テンションローラ ５ コンタクトローラ ６ スライド接点 ７、８ 直流電圧源 ９．１、９．２ コンデンサ １０．１、１０．２ ダイオード １１．１、１１．２ 変圧器 １２．１、１２．２ 交流電圧源 １３．１、１３．２ 直列抵抗 １４ 枚葉紙 １５ 方向 １６ 印刷ユニット １７ 接触部分 １８、１９ 電荷 ２０ 地電位 ２１ 中間層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390009232 Ｋｕｒｆｕｅｒｓｔｅｎ−Ａｎｌａｇｅ 52−60，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｆｅｄｅ ｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅｒ ｍａｎｙ (72)発明者 ヴァルター ドゥオーシャク ドイツ連邦共和国 68723 シュヴェツィ ンゲン アルベルト−シュヴァイツァ−シ ュトラーセ ６ (72)発明者 ゲルハルト バルトシャー ドイツ連邦共和国 24107 キール スコ リンク 19 (72)発明者 パトリック メッツラー ドイツ連邦共和国 66606 セント ヴェ ンデル フェルクリンガー シュトラーセ 17

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動する搬送部材であって、電荷密度の
   変化する領域が自表面上に形成されている少なくとも１
   つの搬送部材を含んでなり、該搬送部材上に処理対象物
   を保持することが静電気力によって支援されるようにな
   っている、印刷機械における薄手の処理対象物の搬送装
   置において、 前記電荷密度の変化する領域を形成するために接点
   （５）を備えており、該接点（５）は前記搬送部材
   （１）に接触し、そしてまた、該接点（５）は少なくと
   も１つの電圧源（７、８）に接続されているとともに、
   該接点（５）を介して前記搬送部材（１）の物質内で電
   流の流れ（Ｉ）が生じていることを特徴とする、薄手の
   処理対象物の搬送装置。
2. 【請求項２】 固有の電気抵抗ρ_Fと、関連する誘電率
   ε_r,Fを有する導電性の前記搬送部材（１）と、固有の
   電気抵抗ρ_Wと、関連する誘電率ε_r,Wを有する導電性の
   前記処理対象物（14）との間に、固有の電気抵抗ρ
   _Tと、関連する誘電率ε_r,Tを有する絶縁された分離層
   （21）が形成され、前記搬送部材（１）および前記処理
   対象物（14）の搬送時間Ｔに関し２つの接点（5.1、5.
   2）間で以下の関係 ρ_F * ε_r,F < Ｔ < ρ_T * ε_r,T ρ_W * ε_r,W < Ｔ < ρ_T * ε_r,T ρ_F * ε_r,F < ρ_T * ε_r,T ρ_W * ε_r,W < ρ_T * ε_r,T が成立するようなっている請求項１記載の搬送装置。
3. 【請求項３】 前記搬送部材として２つのガイドローラ
   を介して案内される無端搬送ベルト（１）を備え、該搬
   送ベルト（１）の内側には該搬送ベルト（１）に接触す
   る複数の支持ローラ（５）が配置されており、該支持ロ
   ーラ（５）は搬送方向にわたって分布されているととも
   に、該支持ローラ（５）は異なる電位の直流電圧源
   （７、８）に接続されており、そして、隣接する支持ロ
   ーラ（5.1、5.2）の間には電圧差が生じている請求項１
   記載の搬送装置。
4. 【請求項４】 前記搬送部材として２つのガイドローラ
   を介して案内される無端の搬送ベルトを備え、該搬送ベ
   ルトの内側には、接点が埋め込まれ同じ速度で走行する
   荷電ベルトが隣接配置されている請求項１記載の搬送装
   置。
5. 【請求項５】 前記接点が無端状に形成されているとと
   もに搬送方向に平行に配置されている請求項４記載の搬
   送装置。
6. 【請求項６】 前記接点と前記直流電圧源との間の前記
   接続がスライド接点によって形成されるようになってい
   る請求項５記載の搬送装置。
7. 【請求項７】 前記搬送部材として導電性の中空円筒状
   部材を備えている請求項１記載の搬送装置。
8. 【請求項８】 前記接点がブラシ状に形成されている請
   求項１記載の搬送装置。