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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Behandeln eines bedruckten Bilds zur Verwendung in einer
Druckvorrichtung, wie etwa einer Schablonendruckvorrichtung und
dergleichen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die
Verhinderung von Tintenabschmieren und Tintendurchsickern in
Abdrucken.
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Beim Druckvorgang, bei welchem das Drucken mit flüssiger Tinte
verwendet wird, treten mitunter solche Nachteile auf, wie das
Abschmieren der ein gedrucktes Bild bildenden Tinte, verursacht
durch die Überführung der Tinte von der Oberfläche eines
bedruckten Bogens auf die Rückseite eines nachfolgenden
bedruckten Bogens, der auf der Oberseite von ihm angeordnet
ist, unmittelbar nach dem Drucken, und die Verzerrung eines
gedruckten Bilds resultierend aus dem leichten Reiben einer
bedruckten Bildseite mit einer Fingerspitze unmittelbar nach
dem Drucken. Manchmal tritt auch das Problem eines
Durchsickerns auf, demnach die das gedruckte Bild bildende Tinte ein
bedrucktes Papier zu seiner Rückseite durchsetzt.
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Diese Probleme treten insbesondere beim Schablonendruckvorgang
auf, bei welchem eine große Tintenmenge erforderlich ist, um
ein Bild auf dem Druckpapier auszubilden, d. h. eine große
Tintenmenge wird im Vergleich zu sonstigen Druckvorgängen auf das
Druckpapier übertragen.
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Bei einer herkömmlichen Vorrichtung zum Behandeln eines
gedruckten Bilds wurde der Versuch unternommen, die auf das
Druckpapier beim Druckprozeß zu übertragende Tintenmenge zu
verringern, um das Abschmieren und Durchsickern zu verhindern.
Es ist jedoch schwierig, die Tintenmenge quantitativ zu
steuern; eine übermäßige Beschränkung der Tintenmenge führt zu
einer verringerten Dichte des gedruckten Bilds und damit zu
einem schwächeren Bild, wodurch die Qualität des gedruckten
Bilds beeinträchtigt ist.
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Als Mittel zum Überwinden der vorstehend genannten Probleme ist
das Erwärmen zum Trocknen der Tinte, die zur Ausbildung eines
Bilds übertragen wird, ebenfalls in Betracht gezogen worden. In
diesem Fall ist jedoch erforderlich, eine Heizeinrichtung mit
einer sehr großen Heizleistung zu verwenden. Wenn eine
derartige Tintentrocknungseinrichtung, wie die Heizeinrichtung,
zum Trocknen der Tinte eingesetzt wird, gilt, je höher die
Druckgeschwindigkeit einer Druckvorrichtung ist, desto strikter
sind die Bedingungen, welche der Druckeinrichtung auferlegt
werden müssen. Es ist tatsächlich nicht möglich, die Tinte mit
einer derart hohen Geschwindigkeit zu trocknen, daß das
Auftreten von Abschmieren und Durchsickern wirksam verhindert werden
kann.
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Bei einigen anderen Drucksystemen wird über einer bedruckten
Bildseite zur Verhinderung des Abschmierens feine pulverförmige
Stärke, Talk und dergleichen aufgetragen. Eine derartige
Feinstaub-Auftragvorrichtung verwendet jedoch Druckluft, was eine
ziemlich große Druckvorrichtung erfordert.
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Wenn ein Druckpapier zu einem Papierfördertisch, einen -
sortierer und dergleichen nach Beendigung des Druckvorgangs
gefördert wird, muß eine Förderwalze kontaktfrei mit der
bedruckten Bildseite des bedruckten Papiers bewegt werden, um
das gedruckte Bild zu schützen. Bei der Vorrichtung gemäß dem
Stand der Technik wird das bedruckte Papier durch einen
Fördermechanismus, wie etwa einen Bandförderer, gefördert,
welcher lediglich die Rückseite (d. h. die nicht mit einem Bild
bedruckte Seite) des bedruckten Papiers kontaktiert. Dieser Typ
einer Fördervorrichtung für bedrucktes Papier ist
beispielsweise in der japanischen veröffentlichten ungeprüften
Patentanmeldung Nr. Sho 50-887 69 offenbart.
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Wenn bei der Fördervorrichtung gemäß dem Stand der Technik das
bedruckte Papier jedoch lediglich in Kontakt mit der Rückseite
des Papiers gefördert wird, und nicht in Kontakt mit der
gedruckten Bildseite, treten jedoch in einem
Papieraufnahmeabschnitt, wie etwa dem Fördertisch, dem Fördersortierer und
dergleichen, im Vergleich zu einer Kopiervorrichtung, wie etwa
einer PPC, in welcher Papier ausgehend von beiden Seiten
gehalten und zwangsweise befördert wird, fehlerhaft ausgerichtete
Papierränder auf, d. h. ein beeinträchtigtes Papieraustragen ist
zu beobachten. Diese Neigung wird mit Erhöhung der
Druckgeschwindigkeit oder in anderen Worten mit der
Papieraustraggeschwindigkeit zunehmend ausgeprägt. Dieses Problem führt zu
einer deutlichen Verringerung der Freiheit beim Einstellen
einer Papieraustrag- und Förderroute in einer Druckvorrichtung.
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Der vorliegende Erfinder und seine Mitarbeiter haben eine neue
Vorrichtung zum Entfernen überschüssiger Tinte von einem
Druckpapier zur Verbesserung der Druckqualität erfunden. Diese
Vorrichtung weist eine Kontaktwalze auf, welche sich dreht,
während eine Flüssigkeit zum Entfernen überschüssiger Tinte in
Form einer Schicht auf die Umfangsfläche und eine
gegenüberliegende Walze aufgetragen wird, die sich entgegengesetzt zu der
Kontaktwalze dreht, und zwar Unterhalten und Fördern eines
bedruckten Papiers mittels der kontaktierenden und aufeinander
zuweisenden Walzen. Der überschüssige Teil der Drucktinte auf
der bedruckten Bildseite des bedruckten Papiers wird zu der
Schicht überschüssiger Tinte auf der Kontaktwalze übertragen,
die daraufhin durch die Reinigungseinrichtung, wie etwa eine
Klinge, entfernt wird, welche in Kontakt mit der Kontaktwalze
steht.
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Bei der vorstehend erläuterten Vorrichtung konnte die zu der
Kontaktwalze übertragene Drucktinte mitunter nicht vollständig
abhängig von der Neigung der Reinigungseinrichtung in bezug auf
die Kontaktwalze entfernt werden, d. h. abhängig vom Winkel der
Reinigungseinrichtung, welche sich in Kontakt mit der
Umfangsfläche der Kontaktwalze befindet. Die zu der Kontaktwalze
übertragene Drucktinte trat teilweise durch den kleinen Spalt
zwischen der Reinigungseinrichtung und der Kontaktwalze und
gelangte mitunter in Kontakt mit dem gedruckten Bild auf dem
nachfolgend bedruckten Papier, welches mit der Drehung der
Kontaktwalze zugeführt wurde, wodurch das bedruckte Papier
verschmiert wurde.
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Im Hinblick auf die der Druckvorrichtung gemäß dem Stand der
Technik innewohnenden vorstehend erläuterten Probleme besteht
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung
zum Behandeln eines gedruckten Bilds mit einer Verbesserung der
vorstehend erläuterten Einrichtung zum Entfernen überschüssiger
Tinte zu schaffen, die in der Lage ist, in exakter Weise das
Auftreten von Abschmieren und Durchsickern zu verhindern, ohne
andere Probleme einzuführen, und überschüssige Tinte von der
Seite des bedruckten Bilds ohne erneutes Durchsickern durch die
bedruckte Papierseite zu entfernen, welches zum Verschmieren
des gedruckten Papiers führt.
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Die EP-A-0 647 531 offenbart eine Vorrichtung zum Behandeln
eines gedruckten Bilds gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die vorliegende Erfindung ist durch die Merkmale des
kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gekennzeichnet, wobei optionale
Merkmale in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt sind.
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Die Vorrichtung zum Behandeln eines gedruckten Bilds kann ein
Kontaktelement aufweisen, bei welchem es sich um ein Endlosband
handeln kann, das um mehrere Walzen geführt ist, oder um eine.
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Kontaktwalze zum Quetschen eines bedruckten Papiers zwischen
derselben und einem gegenüberliegenden Element.
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In Übereinstimmung mit der Vorrichtung zur Behandlung eines
gedruckten Bilds mit dem vorstehend genannten Aufbau sind
zumindest die folgenden Funktionen erzielbar.
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Die auf die Umfangsfläche des Kontaktelements aufgetragene
Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte kontaktiert die
gedruckte Bildseite des bedruckten Papiers. Ein überschüssiger
Teil der Drucktinte, welche das gedruckte Bild bildet, bewegt
sich zu der Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte auf
dem Kontaktelement und wird von dem bedruckten Papier entfernt.
Die Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte ist eine
Flüssigkeit, die in der Drucktinte unlöslich ist, welche das
gedruckte Bild bildet, und eine niedrigere Oberflächenspannung
aufweist als die Drucktinte. Die überschüssige Drucktinte, die
sich zu der Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte
bewegt hat, schwimmt auf der Oberfläche der Flüssigkeit zur
Entfernung überschüssiger Tinte auf; d. h. die Tinte ist von der
Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte physikalisch
bzw. körperlich getrennt. Diese Drucktinte wird im schwimmenden
Zustand zusammen mit der Flüssigkeit zur Entfernung
überschüssiger Tinte von dem Kontaktelement durch die
Reinigungseinrichtung entfernt, welche die Kontaktelementoberfläche kontaktiert
und in die Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte
dispergiert bzw. verteilt ist, die in dem Flüssigkeitsaufnahmeraum
angesammelt ist, der zwischen der Reinigungseinrichtung und dem
Kontaktelement festgelegt ist. Die Flüssigkeit zur Entfernung
überschüssiger Tinte einschließlich der Drucktinte wird durch
das Reinigungselement zuverlässig gestoppt, ohne durch den
Spalt zwischen der Reinigungseinrichtung und dem Kontaktelement
durchzusickern.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr
lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen erläutert; in diesen zeigen:
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Fig. 1 eine Ansicht der Ausbildung einer Ausführungsform einer
Vorrichtung zur Behandlung eines gedruckten Bilds gemäß der
vorliegenden Erfindung,
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Fig. 2 ein Blockdiagramm der Vorrichtung zur Behandlung eines
gedruckten Bilds in Fig. 1,
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Fig. 3 eine teilweise vergrößerte Ansicht der Vorrichtung zur
Behandlung eines gedruckten Bilds in Fig. 2,
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Fig. 4 eine Ansicht eines weiteren Beispiels des Aufbaus der
Vorrichtung zur Behandlung eines gedruckten Bilds gemäß der
vorliegenden Erfindung,
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Fig. 5 eine Vorderansicht einer Härte-Testmaschine vom Typ A
vom Feder-Typ, spezifiziert in JIS K 6301 (festgelegt im Jahr
1975),
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Fig. 6 eine Ansicht des inneren Mechanismus der
Härte-Testmaschine vom Typ A vom Feder-Typ, spezifiziert in JIS K 6301
(festgelegt im Jahr 1975),
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Fig. 7 eine teilweise vergrößerte Ansicht der Spitze eines
Halters der Härte-Testmaschine vom Typ A vom Feder-Typ,
spezifiziert in JIS K 6301 (festgelegt im Jahr 1975),
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Fig. 8 eine Ansicht einer Beziehung in der Härte-Testmaschine
vom Typ A vom Feder-Typ, spezifiziert in JIS K 6301 (festgelegt
im Jahr 1975) zwischen der Last (gf{N}), die an die Spitze
einer Eindrucknadel durch eine Feder angelegt ist, einem Härte-
Maßstab (Grad), der auf einer Maßstabplatte angezeigt ist, und
einem Abstand (mm) zwischen einer Druckanlegefläche und der
Eindrucknadel, und
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Fig. 9 eine Tabelle unter Darstellung der Evaluierung eines
Winkels zwischen der Klinge und der Tangentenlinie und dem
Durchlaß der Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte
und von Tinte unter der Klinge im Vergleich zwischen
Vergleichsbeispielen und der Ausführungsform.
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Der Aufbau der Schablonendruckmaschine gemäß einer ersten
Ausführungsform wird unter bezug auf Fig. 1 und 2 erläutert. Ein
Vorlagenbildleseabschnitt 5 weist einen Bildabtaster 3 auf,
durch welchen ein zu druckendes Vorlagenbild gelesen wird. Eine
Schablonenherstellungseinheit 9 weist eine
Perforationseinrichtung 7, wie etwa einen Thermodruckkopf, auf, die bzw. der ein
perforiertes Bild in einem Schablonenbogen S in Übereinstimmung
mit Vorlagenbilddaten ausbildet, welche durch den
Bildleseabschnitt 5 gelesen werden.
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Um die Außenumfangsfläche einer zylindrischen Drucktrommel 13
ist ein in der Schablonenherstellungseinheit 9 perforierter
Schablonenbogen S gewickelt. Im Innern der Drucktrommel 13 ist
eine Tintenzufuhreinrichtung 11 einschließlich einer
Tintenausquetscheinrichtung vorgesehen, wodurch die Tinte der
Innenumfangsfläche der Drucktrommel 13 zugeführt wird. Unter der
Drucktrommel 13 ist eine Druckwalze 15 angeordnet, die sich
aufwärts und abwärts bewegt. Die Druckwalze 15 hält zur
Zuführung zwischen ihr und der Drucktrommel 13 ein Druckpapier P,
das zwischen die Drucktrommel 13 und die Druckwalze 15
zugeführt werden soll, wodurch ein Bild auf dem Druckpapier P
gebildet wird.
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In einem Papierzufuhrabschnitt 23 wird das Druckpapier P auf
dem Papierzufuhrtisch 17 nacheinander durch eine
Papierzufuhrwalze 19 zugeführt, welche durch eine Papierzufuhrtakt- bzw.
Zeitsteuerwalze 21 zwischen die Druckwalze 15 und die
Drucktrommel 13 zugeführt wird.
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In dem Papieraustragabschnitt 33 zieht eine Abziehklaue 25
bedrucktes Papier von der Drucktrommel 13 ab. Das derart
abgezogene bedruckte Papier P wird zu einer Vorrichtung 29 zur
Behandlung eines gedruckten Bilds mittels einer
Fördervorrichtung 27 eines Bandfördermechanismus gefördert. Die Vorrichtung
29 zur Behandlung eines gedruckten Bilds dient dazu,
überschüssige Tinte von dem gedruckten Bild auf dem bedruckten Papier P
zu entfernen. Das derart behandelte bedruckte Papier wird zu
einem Papieraufnahmetisch 31 ausgetragen, wo das bedruckte
Papier gestapelt wird.
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Der Schablonenbogen 5 wird nach dem Druckvorgang durch einen
Schablonenaustragabschnitt 35 von der Drucktrommel 13 entfernt
und daraufhin entsorgt.
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Als nächstes wird die Arbeitsweise des vorstehend erläuterten
Aufbaus erläutert. Die Drucktrommel 13 wird im
Gegenuhrzeigersinn in der Zeichnung um ihre Mittenachse mittels einer nicht
dargestellten Antriebseinrichtung in Drehung versetzt. Das
Druckpapier P wird in der Zeichnung durch eine
Papierzufuhrtakt- bzw. Zeitsteuerwalze 21 mit einem vorbestimmten Takt bzw.
einer bestimmten Zeitsteuerung synchron zur Drehung der
Drucktrommel 13 von links nach rechts gefördert und zwischen die
Drucktrommel 13 und die Druckwalze 15 zugeführt. Das bedruckte
Papier P wird durch die Druckwalze 15 gegen den Schablonenbogen
S gedrückt, der um die Außenumfangsfläche der Drucktrommel 13
gewickelt bzw. geschlungen ist, um dadurch den
Schablonendruckvorgang durchzuführen.
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Das bedruckte Papier P wird von der Drucktrommel 13 mittels der
Abziehklaue 25 abgezogen und mit obenliegendem gedruckten Bild
zu der Vorrichtung 29 zur Behandlung eines gedruckten Bilds
durch die Schablonenbogenfördereinrichtung 27 gefördert. Das
bedruckte Papier P wird daraufhin in Richtung zu dem
Papierfördertisch 31 gefördert, während es durch die Vorrichtung 29 zur
Behandlung des gedruckten Bilds behandelt und auf dem
Papierfördertisch 31 gestapelt wird.
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Als nächstes werden der Aufbau und die Arbeitsweise der
Vorrichtung 29 zur Behandlung eines gedruckten Bilds erläutert.
Wie in Fig. 2 gezeigt, weist die Vorrichtung 29 zur Behandlung
eines gedruckten Bilds eine Kontaktwalze 37 als Kontaktelement
auf, welches die gedruckte Bildseite (Oberseite) des bedruckten
Papiers P nach Beendigung des Druckvorgangs kontaktiert, und
eine ihr gegenüberliegende Walze 39 als Anschlagelement, das in
Gegenüberlage zu der Kontaktwalze 37 angeordnet ist. Bei der
Kontaktwalze 37 und der Anschlagwalze 39 handelt es sich um
zylindrische Walzen mit einer Umfangsfläche, die durch Wellen
41 und 43 parallel und drehbar getragen sind. Jede Welle ist in
bezug auf die andere parallel und im wesentlichen horizontal
angeordnet. Die Anschlagwalze 39 wird in Aufwärtsrichtung
gepreßt, d. h. in Richtung auf die Kontaktwalze 37, und zwar
durch eine nicht dargestellte Feder, bei welcher es sich um
eine Presseinrichtung handelt. Wenn kein bedrucktes Papier P
zwischen der Kontaktwalze 37 und der Anschlagwalze 39 vorliegt,
befinden sich die Kontaktwalze 37 und die Anschlagwalze 39 im
Kontakt miteinander.
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Die Außenumfangsfläche 37a (die mit der Flüssigkeit zur
Entfernung überschüssiger Tinte beschichtete Oberfläche) der
Kontaktwalze 37 befindet sich in Kontakt mit einer Klinge 45, die als
Reinigungseinrichtung dient. Die Klinge 45 befindet sich in der
Nähe eines rechteckigen Elements. Die Klinge 45 ist mit dem
Basisende am Vorderende des Blechs befestigt, wobei der vordere
Abschnitt ihres unteren Endes sich in Kontakt mit der
Umfangsfläche 37a der Kontaktwalze 37 befindet. Wie in Fig. 3 gezeigt,
ist die Klinge 45 in geneigter Position über der Oberseite der
Kontaktwalze 37 in der Gegenuhrzeigersinn-Richtung in der
Zeichnung angebracht, wobei das vordere Ende auf der rechten
unteren Seite angeordnet ist. Die untere Ecke des vorderen
Endes der Klinge 45 (d. h. die untere Ecke des vorderen Endes)
befindet sich in Kontakt mit der Umfangsfläche 37a der
Kontakt
walze 37 in einer Position vor der Oberseite der Kontaktwalze
37 in der Drehrichtung.
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In Fig. 3 befindet sich die untere Ecke des vorderen
Endabschnitts der nahezu rechteckigen Klinge 45 im Kontakt mit der
Umfangsfläche 37a der Kontaktwalze 37, so daß sie im
wesentlichen parallel zu der Mittenlinie 41a der Welle 41 der
Kontaktwalze 37 steht. Diese Position wird als Kontaktposition g
bezeichnet. Es wird angenommen, daß die Tangentenlinie h die
Umfangsfläche 37a in der Kontaktposition g kontaktiert. Die
Tangentenlinie h liegt sowohl auf der rechten Seite wie der
linken. Seite der Kontaktposition g in der Zeichnung vor. Bei
dem vorliegenden Beispiel ist jedoch der Winkel A zwischen der
Tangentenlinie h, die sich hinter der Kontaktwalze 37 in der
Drehrichtung A in bezug auf die Kontaktposition g und die
Unterseite der Klinge 45 befindet, auf den Bereich von 5 bis 60
Grad beschränkt.
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Da die Klinge 45 sich in Kontakt mit der Umfangsfläche der
Kontaktwalze 37 unter der vorstehend erläuterten Bedingung
befindet, vermag die Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte
einschließlich der Drucktinte nicht durch den Spalt zwischen
der Klinge 45 und der Umfangsfläche 37a der Kontaktwalze 37
hindurchzutreten und verbleibt damit zwischen dem Vorderende
der Klinge 45 und der Umfangsfläche 37a der Kontaktwalze 37
unter Bildung einer Ansammlung f an Flüssigkeit zur Entfernung
überschüssiger Tinte.
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Das heißt, die Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte
einschließlich der Drucktinte werden von der Kontaktwalze 37
entfernt, weshalb eine dünne Schicht a der Flüssigkeit zur
Entfernung überschüssiger Tinte, welche die Drucktinte c nicht
enthält, auf der Umfangsfläche 37a der Kontaktwalze 37
regeneriert wird, die an der Klinge 45 vorbeigelaufen ist. Die
Kon
taktwalze 37 kontaktiert die gedruckte Bildseite des bedruckten
Papiers P erneut durch die dünne Schicht a der Flüssigkeit zur
Entfernung überschüssiger Tinte; die gedruckte Bildseite des
bedruckten Papiers P wird deshalb mit der Drucktinte c niemals
verschmiert, welche auf die Kontaktwalze 37 überführt wurde.
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Die Klinge 45 weist eine nachfolgend erläuterte spezifische
Härte auf und befindet sich in Kontakt mit der Kontaktwalze 37
unter einem festgelegten Druck. Bei Vergrößerung des vorstehend
genannten Winkels θ in bezug auf die Kontaktwalze 37 nimmt die
Kontaktfläche der Klinge 45 auf der Kontaktwalze 37 ab. Wenn
die Kontaktfläche abnimmt, wird es erforderlich, den auf die
Klinge 45 anzulegenden Druck zu erhöhen, um die Tinte
vollständig zu entfernen, welche zu der Kontaktwalze 37 überführt
wurde. In diesem Fall nimmt eine Last auf die Kontaktwalze 37
zu. Es ist deshalb bevorzugt, daß die Klinge 45 im Bereich von
10 bis 30 Grad installiert wird.
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Es wird bemerkt, daß die vorstehend genannte Klinge 45
beispielsweise aus Gummi oder einem Elastomer und bevorzugt aus
Fluormatertal zu dem Zweck gebildet ist, den
Reibungskoeffizienten mit der Kontaktwalze zu verringern, und das
Klingenmaterial ist nicht auf dieses Material beschränkt. Die Härte
der Klinge 45 ist auf dem Bereich von 30 bis 90 Grad auf der
Härte-Testmaschine Typ A vom Feder-Typ, spezifiziert durch JIS
K 6301 (festgelegt im Jahr 1975) eingestellt und bevorzugt auf
dem Bereich von 50 bis 80 Grad. Wenn die Härte geringer als
30º, gemessen unter dem nachfolgend erläuterten festgelegten
Druck, ist, nimmt die Kontaktfläche auf der Kontaktwalze 37 zu,
was zu einem erhöhten Reibungswiderstand gegenüber der Klinge
45 und einer Vibration der Klinge 45 führt. Es wird deshalb
unmöglich, die Tinte c vollständig zu entfernen. Auch wenn die
Härte höher als 80º ist, vermag die Klinge 45 die Kontaktwalze
37 nicht vollständig zu kontaktieren, wodurch die Drucktinte c
nicht entfernt werden kann.
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Nunmehr wird der in JIS K 6301 (festgelegt im Jahr 1975)
spezifizierte Härte-Test erläutert. Der Standard betrifft ein
physikalisches Testverfahren für vulkanisierten Gummi. Dieser
Standard spezifiziert einen Härte-Test als eines von physikalischen
Testverfahren für vulkanisierten Gummi. Die Härte-Testmaschine
vom Typ A vom Feder-Typ, bei welcher es sich um eines der mit
dem Härte-Test zu verwendenden Testinstrumente handelt, ist in
Fig. 5 bis 7 gezeigt. Die Testmaschine weist ein Gehäuse 100
auf. Die Unterseite des Gehäuses 100 dient als
Druckanlegefläche 101, die gegen ein Testteil gepreßt wird. Ein Nadelloch 102
ist durch das Gehäuse 100 in der Nähe des Zentrums der
Druckanlegefläche ausgebildet. In dem Gehäuse 100 ist eine
Eindrucknadel 103 vorgesehen. Die Spitze der Eindrucknadel 103 steht
aus dem Gehäuse 100 durch das Nadelloch 102 in der
Druckanlagefläche 101 vor. Das hintere Ende der Eindrucknadel 103 ist
durch eine Feder 104 fest bzw. dauerhaft getragen, die in dem
Gehäuse 100 vorgesehen ist. Wie in Fig. 7 gezeigt, handelt es
sich bei der Eindrucknadel 103 um einen Stab bzw. eine Stange
runden Querschnitts, dessen bzw. deren Spitze die Form eines
Kegelstumpfs mit einer verjüngten Oberfläche von 35 + 0,25º und
einen Durchmesser von 0,79 ± 0,02 mm aufweist. In dem Gehäuse
100 ist ein Zeiger 105 angebracht, welcher mit der axialen
Bewegung der Eindrucknadel 103 schwingt. Das Gehäuse 100 ist
mit einer Maßstabwahlplatte 106 mit einer Härte-Skala versehen,
die durch den Zeiger 105 bezeichnet wird. Bei der Messung wird
die Druckanlagefläche 101 der Härte-Testmaschine vom Feder-Typ
gegen die Oberfläche des zu messenden Testteils gepreßt. Die
Eindrucknadel 103, die aus dem Gehäuse 100 aus dem Nadelloch
102 in der Druckanlagefläche 101 vorsteht, wird in das Gehäuse
100 zurückgeschoben, nachdem sie auf die Oberfläche des zu
messenden Testteils in Anlage gelangt ist. Der Zeiger 105 schwingt
entsprechend dem Hub der Eindrucknadel 103 und zeigt dadurch
einen auf der Meßbereichwahlplatte 106 zu erhaltenden Wert an,
welcher die Härte des Testteils anzeigt.
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Fig. 8 zeigt eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen der
Last [gf(N)], die an die Spitze der Eindrucknadel 103 durch die
Feder 104 angelegt wird, und einem Härte-Maßstab (Grad) an, der
auf der Meßbereichwahlplatte 106 angezeigt ist, und einem
Abstand (mm) von der Druckanlagefläche 101 zu der Eindrucknadel
103.
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Außerdem ist es möglich, die Drucktinte c durch die Klinge 45
durch Einstellen des Ausmaßes des Drucks zuverlässig zu
stoppen, der auf die Klinge 45 angelegt ist, und zwar auf den
Bereich von 0,5 bis 20 kg·Kraft/cm² und bevorzugt auf den
Bereich von 2 bis 10 kg·Kraft/cm².
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Die Kontaktposition zwischen der Klinge 45 und der Kontaktwalze
37 ist wie folgt festgelegt. Das heißt, wie in Fig. 3 gezeigt,
ist innerhalb einer Ebene, welche die Mittenlinie 41a der Achse
41 schneidet, ein Winkel Z durch den Radius r der Kontaktwalze
37 gebildet, welcher bzw. welche durch eine gerade Linie die
Mittenlinie 41a und die Kontaktposition g mit dem Radius R in
einer im wesentlichen horizontalen Position schneidet, und er
liegt in einem Bereich von 0 bis 225 Grad in der Drehrichtung A
der Kontaktwalze 37. Die Kontaktposition zwischen der Klinge 45
und der Kontaktwalze 37 ist eine Position, in welcher eine
Funktion zum zuverlässigen Stoppen der Drucktinte c mittels der
Klinge 45 vorgesehen ist, und sie liegt bevorzugt im Bereich
von 0 bis 90 Grad, mit einer Einrichtung zum Rückgewinnen der
Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte, wie
nachfolgend erläutert.
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Über der Umfangsfläche 37a der Kontaktwalze 37 ist eine Düse 47
zur Zufuhr der Flüssigkeit zum Entfernen überschüssiger Tinte
vor der Kontaktposition in der Drehrichtung zwischen der Klinge
45 und der Kontaktwalze 37 angeordnet. Die Düse 47 zur Zufuhr
der Flüssigkeit zum Entfernen überschüssiger Tinte ist eine
Zufuhreinrichtung zum Zuführen der Flüssigkeit zum Entfernen
überschüssiger Tinte zu der Außenumfangsfläche 37a der
Kontaktwalze 37. Die Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte
ist eine Flüssigkeit, die in der Drucktinte zur Bildung eines
Druckbilds löslich ist und eine niedrigere Oberflächenspannung
aufweist als die Drucktinte.
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Die Menge der Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte,
die der Klinge 45 zugeführt werden soll, ist bevorzugt größer
als diejenige der Drucktinte, die zu der Kontaktwalze 37
überführt wird, und wird durch die Dispersionskraft der Flüssigkeit
zur Entfernung überschüssiger Tinte festgelegt.
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Die Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte, die von
der Düse 37 zur Zufuhr der Flüssigkeit zur Entfernung
überschüssiger Tinte zu der Umfangsfläche 37a der Kontaktwalze 37
zugeführt wird, sammelt sich zwischen der Klinge 45 und der
Kontaktwalze 37, wie dargestellt. Bei Drehung der Kontaktwalze
37 tritt die Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte
zwischen der Kontaktwalze 37 und der Klinge 45 unter Ausbildung
einer Schicht auf der Oberfläche der Kontaktwalze 37 hindurch.
Zu diesem Zeitpunkt hat die Klinge 45 die Funktion zur
Ausbildung einer gleichmäßigen Schicht aus der Flüssigkeit zur
Entfernung überschüssiger Tinte auf der Außenumfangsfläche 37a der
Kontaktwalze 37. Außerdem dient die Klinge 45 als
Reinigungsmittel zur Entfernung von Schmutz von der Außenumfangsfläche
37a der Kontaktwalze 37.
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Vor der Klinge 45 in der Drehrichtung der Kontaktwalze 37 ist
ein blattartiger elastischer Körper 49 als Einrichtung zum
Sammeln der Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte
vorgesehen. Der blattartige elastische Körper 49 ist ein dünnes
blattartiges Element mit festgelegter Elastizität. Das vordere
Ende des blattartigen elastischen Körpers 49 befindet sich in
Kontakt mit der Umfangsfläche 37a der Kontaktwalze 37 auf der
Kontaktlinie d, die vor der Kontaktposition zwischen der Klinge
45 und der Kontaktwalze 37 in der Drehrichtung A der
Kontaktwalze 37 angeordnet ist. Der blattartige elastische Körper 49
ist außerdem in einer Position näher zu der Umfangsfläche 37a
der Kontaktwalze 37 als zu der Kontaktfläche e der Kontaktwalze
37 am Kontaktpunkt d angeordnet, wobei sein Hinterende
niedriger als das Vorderende angeordnet ist. Ein Teil des
blattartigen elastischen Körpers 49 in der Nähe seines Vorderendes
befindet sich deshalb im festen bzw. dauerhaften Kontakt über
eine festgelegte Länge mit der Umfangsfläche 37a der
Kontaktwalze 37. Der blattartige elastische Körper 49 wird deshalb
teilweise entlang der Form der Umfangsfläche 37a der
Kontaktwalze 37 ausgelenkt.
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Das Hinterende des blattartigert elastischen Körpers 49 ist an
einem Behälterelement 51 zum Aufnehmen der Flüssigkeit zur
Entfernung überschüssiger Tinte befestigt, welches Element unter
dem Kontaktpunkt d angeordnet ist. Das Vorderende des
blattartigen elastischen Körpers 49 stellt ein freies Ende dar, das
sich in Kontakt mit der Kontaktwalze 37 befindet, wie
vorstehend ausgeführt. Der blattartige elastische Körper 49 ist
geneigt, so daß er die Kontaktwalze 37 am Vorderende
kontaktiert, bei dem es sich um ein freies Ende handelt, und so, daß
das feststehende Hinterende in einer geneigten Position
darunter angeordnet ist.
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Die bei der vorliegenden Ausführungsform verwendete Flüssigkeit
zur Entfernung überschüssiger Tinte ist eine Flüssigkeit, die
mit der Drucktinte inkompatibel ist, welche das gedruckte Bild
auf der gedruckten Bildseite des bedruckten Papiers P bildet,
und sie weist eine niedrigere Oberflächenspannung auf als die
Drucktinte. Für die Flüssigkeit, welche die vorstehend
erläuterten Erfordernisse erfüllt, sind Dimethylsiliconöl sowie
modifiziertes Siliconöl, wie etwa Phenyl, Polyether, Fluorin,
Amino, Epoxy, Carboxyl, Carbinol, Metacryl, Melcapt und Phenol,
beispielsweise nutzbar. Die vorstehend erläuterte Flüssigkeit,
zur Entfernung überschüssiger Tinte ist insbesondere für eine
W/O-Emulsionstinte wirksam bzw. einsetzbar.
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Als Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte ist
außerdem eine wäßrige Lösung einsetzbar, welcher einen
Oberflächenaktivator und ein organisches Lösungsmittel zugesetzt ist.
Als oberflächenaktives Mittel, welchem Wasser zugesetzt wird,
werden anionische, kationische und amphoterische ionische und
nichtionische oberflächenaktive Mittel verwendet. Die Menge des
oberflächenaktiven Mittels, das zugesetzt werden soll, ist
derart vorbestimmt, daß die Oberflächenspannung der Flüssigkeit
zur Entfernung überschüssiger Tinte niedriger ist als diejenige
der Drucktinte.
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Bei einem organischen Lösungsmittel, dem Wasser zugesetzt wird,
muß es sich um ein organisches Lösungsmittel handeln, das mit
Wasser inkompatibel ist, wie etwa Methanol, Ethanol,
Isopropylalkohol, n-Propylalkohol, Ethylenglykol und Glycerin.
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Die Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte wird
gleichmäßig über die Umfangsfläche 37a der Kontaktwalze 37
aufgetragen; die Beschichtungsdicke beträgt bevorzugt etwa 0,0001
bis 1 um, die auf etwa 0,1 bis 100 mg/B4-Größe bezüglich der
Beschichtungsmenge auf dem bedruckten Papier umgesetzt werden
kann.
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Die Kontaktwalze 37, die Anschlagwalze 39 und die Klinge 45
bestehen aus einem Material, das sich bezüglich seiner
Eigenschaften nicht ändert, wie etwa beim Aufquellen durch die
Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte. Wenn ein
Hauptbestandteil der Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte
beispielsweise Siliconöl ist, ist es erwünscht, daß die
Kontaktwalze 37, die Anschlagwalze 39 und die Klinge 45 aus
Fluorharz (Gummi), Phenyl-modifiziertem Siliconharz (Gummi) und
Urethangummi hergestellt sind.
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Als nächstes wird die Arbeitsweise der Vorrichtung 29 zur
Behandlung eines gedruckten Bilds mit dem vorstehend
erläuterten Aufbau erläutert. Das bedruckte Papier P wird zwischen der
Kontaktwalze 37 und der Anschlagwalze 39 unter Förderung
gehalten. Eine dünne Schicht (a) einer Flüssigkeit zur Entfernung
überschüssiger Tinte, ausgebildet auf der Umfangsfläche 37a der
Kontaktwalze 37 kontaktiert die gedruckte Bildseite des
bedruckten Papiers P. Infolge dieses Kontakts wird ein
überschüssiger Teil der Drucktinte b, welche das gedruckte Bild auf
dem bedruckten Papier P bildet, zu der dünnen Schicht (a) zur
Entfernung überschüssiger Tinte auf der Kontaktwalze 37
übertragen, wodurch die überschüssige Tinte von dem bedruckten
Papier P entfernt wird.
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Die Drucktinte c, die zu der dünnen Schicht (a) der Flüssigkeit
zur Entfernung überschüssiger Tinte auf der Kontaktwalze 37
überführt wird, durchsetzt den Gleitteil des blattartigen
elastischen Körpers 49 und die Kontaktwalze 37 bei der Drehung der
Kontaktwalze 37.
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Bei der bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Flüssigkeit
zur Entfernung überschüssiger Tinte handelt es sich um eine
Flüssigkeit, die mit der Drucktinte b inkompatibel ist, welche
das gedruckte Bild bildet, die eine niedrigere
Oberflächenspannung aufweist als diejenige der Drucktinte c. Die überschüssige
Drucktinte, die auf die bzw. zu der Flüssigkeit zur Entfernung
überschüssiger Tinte übertragen wurde, liegt im schwimmenden
Zustand physikalisch getrennt von der Flüssigkeit zur
Entfernung überschüssiger Tinte auf der Oberfläche der Flüssigkeit
zur Entfernung überschüssiger Tinte vor. Das heißt, ein
Flüssigkeitsbassinabschnitt f befindet sich in einem
Emulsionszustand mit der äußeren Phase aus der Flüssigkeit zur
Entfernung überschüssiger Tinte und der inneren Phase aus der
Drucktinte. In diesem Zustand schwimmt die Drucktinte aus der
inneren Phase physikalisch getrennt von der Flüssigkeit zur
Entfernung überschüssiger Tinte aus der äußeren Phase.
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Die dünne Schicht (a) der Flüssigkeit zur Entfernung
überschüssiger Tinte, welche die überschüssige Drucktinte c enthält, die
auf der Kontaktwalze vorhanden ist, wird mittels der Klinge 45
abgeschabt. Das heißt, bei Drehung der Kontaktwalze 37 wird die
überschüssige Drucktinte zusammen mit der Flüssigkeit zur
Entfernung überschüssiger Tinte von der Kontaktwalze 37 mittels
der Klinge 45 entfernt. Da zu diesem Zeitpunkt die Klinge 45 im
Kontakt mit der Kontaktwalze 37 gleitet, damit der Winkel der
Kontaktfläche h in der Kontaktposition g und der Unterseite der
Klinge 45 im Bereich von 5 bis 60 Grad liegt, tritt die
Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte, welche die
überschüssige Drucktinte kontaktiert, niemals durch einen Spalt
zwischen der Klinge 45 und der Umfangsfläche 37a hindurch,
wodurch ein Bassinabschnitt f von Flüssigkeit zur Entfernung
überschüssiger Tinte, enthaltend die Drucktinte c, vor der
Klinge 45 in der Drehrichtung der Kontaktwalze 37 gebildet ist.
Die von der Kontaktwalze 37 durch die Klinge 45 entfernte
Drucktinte wird daraufhin in den Bassinabschnitt f der
Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte dispergiert bzw.
verteilt.
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Die Kontaktwalze 37 dreht sich im Kontakt mit der Klinge 45 wie
vorstehend erläutert; mikroskopisch betrachtet ist der
Kontaktabschnitt aus der Ansammlung eines Kontaktteils mit einem
Spaltteil gebildet. Da der Spaltteil kleiner ist als der
Partikeldurchmesser des größten Teils der Drucktinte in dem
Flüssigkeitsgemisch im Flüssigkeitsbassinabschnitt f, wird der
Hindurchtritt von Partikeln der Drucktinte der inneren Phase
blockiert, während ausschließlich die Flüssigkeit zur Entfernung
überschüssiger Tinte der äußeren Phase durch den Spaltteil
hindurchtreten gelassen wird. Auf der Umfangsfläche 37a der
Kontaktwalze 37 wird nach dem Vorbeilauf an der Klinge 45 eine
dünne Schicht (a) der Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger
Tinte, keine Drucktinte c enthaltend, regeneriert. Da die
Kontaktwalze 37 mit dieser dünnen Schicht (a) aus der Flüssigkeit
zur Entfernung überschüssiger Tinte erneut die gedruckte
Bildseite des bedruckten Papiers kontaktiert, wird die gedruckte
Bildseite des bedruckten Papiers P niemals mit der Drucktinte c
verschmutzt, die zu der Kontaktwalze 37 überführt worden ist.
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Da die Kontaktposition zwischen der Klinge 45 und der
Umfangsfläche 37a der Kontaktwalze 37 vor dem vorderen Ende der
Kontaktwalze 37 in der Drehrichtung angeordnet ist, beginnt die
Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte in dem
Poolabschnitt f der Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte
mit seinem eigenen Gewicht in der Richtung entgegengesetzt zur
Drehung der Kontaktwalze 37 selbst dann zu fließen, wenn die
Kontaktwalze 37 sich dreht. Dieser Strom der Flüssigkeit zur
Entfernung überschüssiger Tinte wird geführt, um entlang der
geneigten Oberseite des blattartigen elastischen Körpers 49
hinunter in den Aufnahmebehälter 51 zu laufen.
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Wenn das bedruckte Papier P zwischen der Kontaktwalze 37 und
der Anschlagwalze 39 hindurchläuft, wird ein überschüssiger
Anteil der Drucktinte b, welcher das gedruckte Bild auf dem
bedruckten Papier P bildet, wie vorstehend ausgeführt,
vollständig von der Umfangsfläche 37a der Kontaktwalze 37 entfernt,
wodurch das Auftreten von Abschmieren und Durchsickern in dem
bedruckten Papier beschränkt wird, und wodurch außerdem
verhindert wird, das das gedruckte Bild zerstört wird, wenn die
gedruckte Bildseite mit einer Fingerspitze unmittelbar nach dem
Austrag gerieben wird. Die Drucktinte b, welche das gedruckte
Bild bildet, trocknet außerdem schneller.
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Als nächstes werden Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1
und 2, die vorliegende Erfindung verkörpernd, erläutert.
(Beispiel 1)
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Die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform wurde auf eine Schablonendruckvorrichtung
angewendet (RISOGRAPH RA205 (eingetragene Marke), hergestellt durch
Riso Kagaku Corporation). Zwischen der Klinge 45 und der
Kontaktwalze 37 war ein Winkel von 5 Grad eingestellt. Für die
Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte wurde
Dimethylsiliconöl (KF-96, hergstellt durch die Shin-Etsu Chemical Co.,
Ltd.) verwendet. Die Klinge 45 war aus Fluorgummi mit einer
Härte von 60º sowie eingesetzt unter dem Druck von 3,0
kg·Kraft/cm² hergestellt.
(Beispiel 2)
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Die verwendete Vorrichtung war ähnlich wie bei Beispiel 1 und
hatte dieselben Bedingungen wie in Beispiel 1, mit Ausnahme des
Winkels θ von 15 Grad zwischen der Klinge 45 und der
Kontaktwalze 37.
(Beispiel 3)
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Die verwendete Vorrichtung war ähnlich wie bei Beispiel 1 und
hatte dieselben Bedingungen wie in Beispiel 1, mit Ausnahme des
Winkels θ von 30 Grad zwischen der Klinge 45 und der
Kontaktwalze 37.
(Beispiel 4)
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Die verwendete Vorrichtung war ähnlich wie bei Beispiel 1 und
hatte dieselben Bedingungen wie in Beispiel 1, mit Ausnahme des
Winkels θ von 60 Grad zwischen der Klinge 45 und der
Kontaktwalze 37.
(Vergleichsbeispiel 1)
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Die verwendete Vorrichtung war ähnlich wie bei Beispiel 1 und
hatte dieselben Bedingungen wie in Beispiel 1, mit Ausnahme des
Winkels θ von 70 Grad zwischen der Klinge 45 und der
Kontaktwalze 37.
(Vergleichsbeispiel 2)
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Die verwendete Vorrichtung war ähnlich wie bei Beispiel 1 und
hatte dieselben Bedingungen wie in Beispiel 1, mit Ausnahme des
Winkels θ von 90 Grad zwischen der Klinge 45 und der
Kontaktwalze 37.
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In den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2
wurden Evaluierungen durchgeführt, um zu ermitteln, ob die zu
der Kontaktwalze 37 übertragene Drucktinte an der Klinge 45
vorbeiläuft und erneut zu dem Druckpapier überführt werden
kann. Das Ergebnis der Evaluationen ist in der Tabelle von Fig.
9 gezeigt.
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[Evaluationskriterien]
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O: Drucktinte tritt weder im Bereich der Klinge 45 hindurch
noch wird sie zu dem Druckpapier übertragen.
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X: Drucktinte durchsetzt den Bereich der Klinge 45 und wird zu
dem Druckpapier erneut übertragen.
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Als nächstes wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung in bezug auf Fig. 4 erläutert. In Fig. 4 sind
dieselben Elemente wie in Fig. 2 mit denselben Bezugsziffern
bezeichnet und werden nicht weiter erläutert. Bei diesem Beispiel ist
ein flexibles Endlosband 57 als Kontaktelement mit festgelegter
Spannung zwischen zwei Walzen bzw. Rollen 53 und 55 angebracht,
die in vertikaler Richtung beabstandet sind. In Übereinstimmung
mit diesem Beispiel ist ebenfalls dieselbe Wirkung erzielbar,
wie sie mit dem vorstehend erläuterten Beispiel erzielbar ist.
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird das
Druckpapier gegen das Kontaktelement mittels des
Anschlagelements gepreßt, um dadurch die gedruckte Bildseite in Kontakt
mit der Flüssigkeit zum Entfernen überschüssiger Tinte auf der
Oberfläche des Kontaktelements zu bringen, wodurch eine
vollständige Entfernung des überschüssigen Teils der Drucktinte
möglich ist, welche das gedruckte Bild bildet, und zwar von dem
bedruckten Papier. Abschmieren und Durchsickern der Drucktinte
in dem bedruckten Papier kann deshalb vollständig verhindert
werden, ohne daß andere Probleme in Kauf genommen werden
müssen, und außerdem wird das gedruckte Papier nicht zerstört,
wenn die gedruckte Bildseite mit einer Fingerspitze unmittelbar
nach dem Austragen gerieben wird.
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Bei der Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte handelt
es sich um eine Flüssigkeit, die in der Drucktinte unlöslich
ist, welche ein gedrucktes Bild bildet, und die eine niedrigere
Oberflächenspannung aufweist als die Drucktinte; deshalb liegt
die Drucktinte, die nicht zu der Schicht der Flüssigkeit zur
Entfernung überschüssiger Tinte überführt wurde, in einem
schwimmenden Zustand auf der Oberfläche der Schicht der
Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte vor, und zwar
physikalisch getrennt von der Flüssigkeit zur Entfernung
überschüssiger Tinte. Die Drucktinte im schwimmenden Zustand wird
daraufhin in die Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger
Tinte dispergiert bzw. verteilt, und zwar in dem
Bassinabschnitt für die Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger
Tinte, dem Gleitabschnitt zwischen der plattenartigen
Reinigungseinrichtung und dem Kontaktelement.
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Die plattenartige Reinigungseinrichtung steht entlang der
Tangentenlinie im Kontakt mit der Umfangsfläche des
Kontaktelements, gebildet durch die Kontaktwalze oder ein Endlosband. Da
der Winkel zwischen der Kontaktfläche der Umfangsfläche und der
Unterseite der Reinigungseinrichtung in einem Bereich von 5 bis
60 Grad liegt, ist es möglich, den Hindurchtritt der
Flüssigkeit zur Entfernung überschüssiger Tinte, einschließlich der
Drucktinte durch die Reinigungseinrichtung vollständig zu
prüfen. Die Drucktinte, welche zwischen der Reinigungseinrichtung
und dem Kontaktelement hindurchgetreten ist, verschmiert unter
keinen Umständen das Druckpapier, auf welchem das Drucken
erfolgt.