王迎迎
(国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心,江苏 苏州 215163)
单张纸印刷机是一种应用较广泛的印刷设备,纸张输送装置作为印刷机中输送纸张的主要设备,其结构性能直接关系到印刷机的速度和工作性能。印刷机中输纸机构常用输送带式和真空吸气带式;输送带式输纸机构由接纸辊、接纸轮、输送带机构、输纸板等组成,为适应印刷机高速发展的要求,采用真空吸气带式输纸机构,其靠吸力吸住纸张前进,纸张输送更加平稳、准确,而且输纸板的结构简单,操作和调节更简便,能避免纸面划痕和刚刚印刷的画面蹭脏。输纸的稳定性是真空输纸装置的一个重要指标,输纸稳定性直接影响到整机工作速度和产品质量;同时为保证印刷质量,纸张由输纸装置输送到输纸板尽头后,必须经过前挡规和侧挡规的定位再进入压印滚筒印刷,纸张在前挡规处的定位是依靠前挡规的定位面与纸张前缘的碰撞接触完成。本文从稳定输纸、变速输纸及纸张定位三个分支对真空吸附带式输送装置进行介绍。
1986年,德国高宝公司提出了一种抽吸输送装置,其在输送方向上依次设置敞开的抽吸盘,但该装置仅在纸张前、后边棱之间的区域产生最大可能的保持力,当后边棱通过支架时,会产生一个突然的摆动;于是,德国海德堡公司于1996年提出了改进方案,其抽吸腔装置具有一个形式为通道的内腔,它在输送方向上延伸,并具有用支架和至少一个工作段构成的通道侧面,从而减小对保持力的不利影响以实现一个可靠的纸张导引;1997年,赵小平等针对国内外真空输纸装置在其结构上存在的不足之处,对输纸板台孔与输纸带孔进行了优化设计,气动参数及前后孔结构参数进行了确定;德国柯尼格及包尔公开股份有限公司也对吸气孔进行了改进,并于2006年提出用于输送呈鳞状相叠的单张纸流的装置;而海德堡公司针对施加在页张上的保持力降低的缺陷,于2011年提出吸带台,使页张输送位置稳定。
为保证定位的可靠性和稳定性,现高速印刷机中常采用变速输纸方式,以满足高速印刷的质量要求。1983年,德国曼·罗兰·德鲁克马辛伦公司在真空带输纸装置中设置2个气室,进行变速输纸,防止纸反弹,同时对歪斜纸张有纠偏的作用,但其对不同厚度的纸张不太适用;1986年,POLL公司提出在印刷机中设置一个吸附带输送器,吸附带的速度可无级地调节;1997年,曼·罗兰·德鲁克马辛伦公司在页张输送装置上使用了L形齿形带,在这些齿形带之间设有吸气室,每个吸气室包括一个位于页张输送平面中的吸孔,这些吸气室可分开地由吸入空气加载;海德堡公司于2004年提出了通过印刷技术类机器输送页张的方法及装置,使页张在进给方向上的速度被减小。
1.3 纸张定位
海德堡公司为实现纸张定位,于1984年提出在高于一般的印刷速度下用于纸张的三阶段输送的简单经济的定位方法;1998年,LTG公司提出纸张借助于两个彼此间隔距离地平行布置的吸附带输送,吸附带可彼此无关地以可变的速度被驱动,从而实现纸张对齐;为了产生两个平行布置的吸带的不同速度,曼·罗兰·德鲁克马辛伦公司于1997年提出,通过可控的应变元件改变用于吸带的、支承在一个可被驱动的轴上的转向轮的圆周;但上述两种装置在以不同的速度驱动吸带时容易导致待输送物扭曲,于是,海德堡公司于2008年,提出了一种供入和定向供入到印刷机中的页张装置;2008年9月,海德堡还提出用于向处理机供应页张的方法和装置;2012年,海德堡公司针对上述装置,提出了替代解决方案,该装置可以改变页张对齐方向,使页张不仅可以在页张输送方向上对齐,而且可以横向于输送方向或者倾斜地对齐;针对目前真空输纸时,纸张定位不准的问题,北京印刷学院的王仪明等研制了一套真空输纸板实验装置,研究了各类纸张在不同速度下的动态输纸特性,提出了实际工作时气量的调节依据,实现了平稳拉纸定位。
国外对单张纸印刷机真空吸附带式输送技术的研究较早,而国内对该技术的研究起步较晚,与国外技术水平差距较大,但近几年我国相关专利申请的数量和申请人都在不断上升,技术正处于快速发展阶段,但国内申请人也应当以国外的先进技术为借鉴,大力发展国内的先进技术,增强竞争实力。