王迎迎
(國家知識產權局專利局專利審查協作江蘇中心,江蘇 蘇州 215163)
單張紙印刷機是一種應用較廣泛的印刷設備,紙張輸送裝置作為印刷機中輸送紙張的主要設備,其結構性能直接關系到印刷機的速度和工作性能。印刷機中輸紙機構常用輸送帶式和真空吸氣帶式;輸送帶式輸紙機構由接紙輥、接紙輪、輸送帶機構、輸紙板等組成,為適應印刷機高速發展的要求,采用真空吸氣帶式輸紙機構,其靠吸力吸住紙張前進,紙張輸送更加平穩、準確,而且輸紙板的結構簡單,操作和調節更簡便,能避免紙面劃痕和剛剛印刷的畫面蹭臟。輸紙的穩定性是真空輸紙裝置的一個重要指標,輸紙穩定性直接影響到整機工作速度和產品質量;同時為保證印刷質量,紙張由輸紙裝置輸送到輸紙板盡頭后,必須經過前擋規和側擋規的定位再進入壓印滾筒印刷,紙張在前擋規處的定位是依靠前擋規的定位面與紙張前緣的碰撞接觸完成。本文從穩定輸紙、變速輸紙及紙張定位三個分支對真空吸附帶式輸送裝置進行介紹。
1986年,德國高寶公司提出了一種抽吸輸送裝置,其在輸送方向上依次設置敞開的抽吸盤,但該裝置僅在紙張前、后邊棱之間的區域產生最大可能的保持力,當后邊棱通過支架時,會產生一個突然的擺動;于是,德國海德堡公司于1996年提出了改進方案,其抽吸腔裝置具有一個形式為通道的內腔,它在輸送方向上延伸,并具有用支架和至少一個工作段構成的通道側面,從而減小對保持力的不利影響以實現一個可靠的紙張導引;1997年,趙小平等針對國內外真空輸紙裝置在其結構上存在的不足之處,對輸紙板臺孔與輸紙帶孔進行了優化設計,氣動參數及前后孔結構參數進行了確定;德國柯尼格及包爾公開股份有限公司也對吸氣孔進行了改進,并于2006年提出用于輸送呈鱗狀相疊的單張紙流的裝置;而海德堡公司針對施加在頁張上的保持力降低的缺陷,于2011年提出吸帶臺,使頁張輸送位置穩定。
為保證定位的可靠性和穩定性,現高速印刷機中常采用變速輸紙方式,以滿足高速印刷的質量要求。1983年,德國曼·羅蘭·德魯克馬辛倫公司在真空帶輸紙裝置中設置2個氣室,進行變速輸紙,防止紙反彈,同時對歪斜紙張有糾偏的作用,但其對不同厚度的紙張不太適用;1986年,POLL公司提出在印刷機中設置一個吸附帶輸送器,吸附帶的速度可無級地調節;1997年,曼·羅蘭·德魯克馬辛倫公司在頁張輸送裝置上使用了L形齒形帶,在這些齒形帶之間設有吸氣室,每個吸氣室包括一個位于頁張輸送平面中的吸孔,這些吸氣室可分開地由吸入空氣加載;海德堡公司于2004年提出了通過印刷技術類機器輸送頁張的方法及裝置,使頁張在進給方向上的速度被減小。
1.3 紙張定位
海德堡公司為實現紙張定位,于1984年提出在高于一般的印刷速度下用于紙張的三階段輸送的簡單經濟的定位方法;1998年,LTG公司提出紙張借助于兩個彼此間隔距離地平行布置的吸附帶輸送,吸附帶可彼此無關地以可變的速度被驅動,從而實現紙張對齊;為了產生兩個平行布置的吸帶的不同速度,曼·羅蘭·德魯克馬辛倫公司于1997年提出,通過可控的應變元件改變用于吸帶的、支承在一個可被驅動的軸上的轉向輪的圓周;但上述兩種裝置在以不同的速度驅動吸帶時容易導致待輸送物扭曲,于是,海德堡公司于2008年,提出了一種供入和定向供入到印刷機中的頁張裝置;2008年9月,海德堡還提出用于向處理機供應頁張的方法和裝置;2012年,海德堡公司針對上述裝置,提出了替代解決方案,該裝置可以改變頁張對齊方向,使頁張不僅可以在頁張輸送方向上對齊,而且可以橫向于輸送方向或者傾斜地對齊;針對目前真空輸紙時,紙張定位不準的問題,北京印刷學院的王儀明等研制了一套真空輸紙板實驗裝置,研究了各類紙張在不同速度下的動態輸紙特性,提出了實際工作時氣量的調節依據,實現了平穩拉紙定位。
國外對單張紙印刷機真空吸附帶式輸送技術的研究較早,而國內對該技術的研究起步較晚,與國外技術水平差距較大,但近幾年我國相關專利申請的數量和申請人都在不斷上升,技術正處于快速發展階段,但國內申請人也應當以國外的先進技術為借鑒,大力發展國內的先進技術,增強競爭實力。