JP2002192696A - 圧力調整弁、インク供給装置の圧力調整弁及びインク供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力調整弁内でのインクの固化を防止するこ
とができると共に確実に圧力調整を行うことができる圧
力調整弁、インク供給装置の圧力調整弁及びインク供給
装置を提供する。 【解決手段】 グラビアロールに接触配置されるインク
溜まりに、インク供給源からインクを加圧供給するイン
ク供給装置の圧力調整弁Ｖであって、インク供給源の下
流側のリリーフ通路に連通接続されるシリンダ部材２３
と、シリンダ部材２３に形成された弁座２３ｄと、この
弁座２３ｄに密接してシリンダ部材２３を閉塞すべく付
勢されるピストン２４とを備え、前記ピストン２４に、
ピストン２４の受圧側から背圧側へのインクの流過を許
容するリーク通路２４ａを設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、缶胴部に
ベースコーティングを施すのに好適な圧力調整弁、ベー
スコーター用インク供給装置の圧力調整弁及びインク供
給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、清涼飲料水用等の缶において
は、種々のデザイン、色彩を有する印刷が施されてい
る。この缶の印刷時、淡色等の隠蔽力の弱い色を着色し
た場合、下地の金属材料が透けて見えてしまうことがあ
る。そのため、上記デザイン等の着色を施す際は、予め
缶胴部に白色のコーティング、いわゆるベースコーティ
ングが行われる。従来、このベースコーティングには、
ベースコーターと呼ばれるグラビア印刷による印刷装置
が使用されている。

【０００３】図７に従来のベースコーターの一例を示
す。図１において符号１は、ベースコーターを示す。ベ
ースコーター１は、インク供給装置２とグラビアロール
３とドクターブレード４と転写ロール５とから構成され
ている。グラビアロール３は、その外周面に版３ａを有
しており、版３ａに転移されたインクを図中時計回りに
回転して転写ロール５へ転移するものである。

【０００４】ドクターブレード４は、グラビアロール３
の外周面に摺接して外周面の版３ａ上の不要なインクを
掻き取るものである。転写ロール５は、グラビアロール
３から転移されたインクを缶（図示せず）に転写してコ
ーティングするものである。また、重力によって缶の軸
線方向にムラが生じることを防止するために、これらグ
ラビアロール３、転写ロール５および缶は、その軸線を
水平方向に位置させるように配置されている。

【０００５】インク供給装置２は、グラビアロール３に
インクを供給するものであって、インク供給機構６と位
置調整機構７とから構成されている。インク供給機構６
は、グラビアロール３の外周面に接するマニホールド８
と、マニホールド８にインクを供給するインク供給源９
とから構成されている。マニホールド８は、合成樹脂材
料から構成されるものであって、取付ネジ１４によって
固定フレーム１２に固定されている。

【０００６】また、マニホールド８には、加圧塗布部１
５が設けられており、この加圧塗布部１５は、インク溜
まり１０と連結部１１とから構成されるものである。イ
ンク溜まり１０は、その内部においてグラビアロール３
の版３ａにインクを加圧塗布するものであって、グラビ
アロール３の外周面に対して開口する構成とされるもの
である。また、インク溜まり１０は、グラビアロール３
の軸線方向に対する断面輪郭形状が矩形とされると共に
グラビアロール３の軸線方向に延在するように形成され
ている。このインク溜まり１０は、連結部１１を介して
ポンプなどからなるインク供給源９にインク供給通路１
９を介して連結されている。インク供給源９は、３Ｋｇ
／ｃｍ²〜５Ｋｇ／ｃｍ²程度の圧力でインクをインク溜
まり１０へ供給するものである。また、この吐出圧力が
一定以上となるのを防止するため、インク供給通路１９
に分岐接続されたリリーフ通路１３に圧力調整弁Ｖが接
続されている。

【０００７】位置調整機構７は、固定フレーム１２に対
してマニホールド８の位置を調整することでグラビアロ
ール３とインク供給装置２との密封性を向上させるもの
であって、固定部材１６と調整ネジ１７とを備えた構成
とされている。固定部材１６は、固定フレーム１２に取
付ネジ１８により固定されており、調整ネジ１７は、回
動したときにマニホールド８に対して離間、接近するよ
うに固定部材１６に水平方向に複数螺合するものであ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のインク供給装置においては、長期間圧力調整弁Ｖが
開弁作動しない場合に、圧力調整弁Ｖの内部でインクが
固化してしまうという問題がある。このように、圧力調
整弁Ｖの内部でインクが固化するとインク供給通路１９
内の圧力が規定以上に上昇した場合に圧力調整弁Ｖが作
動しない虞がある。例えば、作動油のように固化する虞
のない油圧ライン等に圧力調整弁Ｖを用いる場合にはこ
のような問題を生ずることはないが、その性質上固化す
るインクを使用しているためこのような問題が生じてし
まう。また、インクが圧力調整弁Ｖ内で一旦固化する
と、メインテナンス時等にこれを洗浄するために多くの
時間がかかるという問題もある。したがって、このよう
な圧力調整弁Ｖの洗浄のための時間がメインテナンスの
際のロスタイムとなり無視できないものとなっている。
更に、インクの温度が十分に上昇しない運転初期には、
インクの粘度が高いためリリーフ量が少なくなり圧力が
十分に下がらないというような問題が生ずる。そこで、
この発明は、圧力調整弁内でのインクの固化を防止する
ことができると共に確実に圧力調整を行うことができる
圧力調整弁、インク供給装置の圧力調整弁及びインク供
給装置を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載した発明は、筒状のシリンダ部材
（例えば、実施形態におけるリリーフ通路１３及びシリ
ンダ部材２３）と、シリンダ部材の内部にスライド自在
に挿通され弁座（例えば、実施形態における弁座２３
ｄ）を閉塞する方向に付勢される弁本体（例えば、実施
形態におけるピストン２４）と、シリンダ部材の周壁に
設けられ、弁本体の開弁方向のスライドストロークに応
じてリリーフ流量を増加可能な複数の開口部（例えば、
実施形態における開口部Ｈ１〜Ｈ２）とを備え、前記弁
本体に、弁本体の受圧側から背圧側への流体の流過を許
容するリーク通路（例えば、実施形態におけるリーク通
路２４ａ）を設けたことを特徴とする。このように構成
することで、圧力調整弁が閉弁状態にあってもリーク通
路により弁本体の受圧側から背圧側へ常に流体が流過し
ているため、弁本体の背圧側で流体が固化するのを防止
できる。また、圧力が上昇し弁本体のスライドストロー
クが増加すると、開口面積が増加してリリーフ流量が増
加するため、圧力を確実に低下させることができる。

【００１０】請求項２に記載した発明は、グラビアロー
ル（例えば、実施形態におけるグラビアロール３）に接
触配置されるインク貯留部（例えば、実施形態における
インク溜まり１０）に、加圧源（例えば、実施形態にお
けるインク供給源９）からインクを加圧供給するインク
供給装置（例えば、実施形態におけるインク供給装置
２）の圧力調整弁（例えば、実施形態における圧力調整
弁Ｖ）であって、加圧源の下流側に分岐接続されるリリ
ーフ通路（例えば、実施形態におけるリリーフ通路１３
及びシリンダ部材２３）と、リリーフ通路に形成された
弁座と、この弁座に密接してリリーフ通路を閉塞すべく
付勢される弁本体とを備え、前記弁本体に、弁本体の受
圧側から背圧側へのインクの流過を許容するリーク通路
を設けたことを特徴とする。このように構成すること
で、圧力調整弁が閉弁状態にあってもリーク通路により
弁本体の受圧側から背圧側へ常にインクが流過している
ため、弁本体の背圧側でインクが固化するのを防止でき
る。

【００１１】請求項３に記載した発明は、前記リリーフ
通路を構成する筒状のシリンダ部材（例えば、実施形態
におけるシリンダ部材２３）と、シリンダ部材の内部に
スライド自在に挿通されリリーフ通路の弁座を閉塞する
方向に付勢される弁本体と、シリンダ部材の周壁に設け
られ、弁本体の開弁方向のスライドストロークに応じて
リリーフ流量を増加可能な複数の開口部とを備えたこと
を特徴とする。このように構成することで、圧力が上昇
し弁本体のスライドストロークが増加すると、開口面積
が増加してリリーフ流量が増加するため、圧力を確実に
低下させることができる。

【００１２】請求項４に記載した発明は、前記請求項２
又は請求項３に記載の圧力調整弁と、この圧力調整弁か
らリリーフあるいはリークするインクを受けるインカー
パン（例えば、実施形態におけるインカーパン２０）と
を備え、インカーパン内のインクが前記加圧源に供給可
能に構成されていることを特徴とする。このように構成
することで、リリーフあるいはリークしたインクをイン
カーパンに回収することが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の第１実施形態を
図面に基づいて説明する。尚、以下の説明において、前
記従来の構成と同一部分には同一符号を付して説明を簡
略し、本発明の実施形態に関係ある部分のみを詳細に説
明する。図１はこの発明の１実施形態のベースコーター
を示す。図１において、ベースコーター１は、インク供
給装置２とグラビアロール３とドクターブレード４と転
写ロール５とから構成されている。インク供給装置２
は、インク供給機構６と位置調整機構７とから構成さ
れ、インク供給機構６はグラビアロール３の外周面に接
するマニホールド８と、マニホールド８にインクを供給
するインク供給源（加圧源）９とから構成されている。
そして、マニホールド８に設けられた加圧塗布部１５
は、インク溜まり１０と連結部１１とから構成されてい
る。このインク溜まり１０がグラビアロール３に接触配
置されるインク貯留部を構成している。

【００１４】ここで、前記インク供給源９と、このイン
ク供給源９の下流側の連結部１１との間はインク供給通
路１９で接続され、このインク供給通路１９にリリーフ
通路１３が分岐して接続されている。リリーフ通路１３
にはインク供給通路１９内の圧力が一定以上になるとリ
リーフ通路１３を開く圧力調整弁Ｖが接続されている。
一方、マニホールド８の上部にはインクを受けるための
インカーパン２０が取り付けられ、インカーパン２０の
配置部位の上方に、前記インク供給源９、圧力調整弁
Ｖ、及び、リリーフ通路１３が位置している。前記イン
ク供給源９にはインカーパン２０内のインクを前記イン
ク供給源９に供給するための吸い込み通路２１がインカ
ーパン２０の底壁２０ａに接続されている。ここで、図
１においては、前記リリーフ通路１３がインカーパン２
０上で開口していることを明確にするため、圧力調整弁
Ｖからリリーフ通路１３が延びているようにして表現し
ている。

【００１５】次に、図２〜図６に基づいて圧力調整弁Ｖ
について説明する。圧力調整弁Ｖは、図２に示すよう
に、有底円筒形状のカバー２２と、このカバー２２に取
り付けられる筒状のシリンダ部材２３と、シリンダ部材
２３内に設けられるピストン（弁本体）２４と、ピスト
ン２４を付勢するコイルスプリング２５とで構成されて
いる。シリンダ部材２３は前記リリーフ通路１３の一部
を構成している。カバー２２は、図３に示すように、前
記シリンダ部材２３を囲み、後述するリークあるいはリ
リーフしたインクの飛散を防止する外周壁２２ａを備え
ている。また、底部内周にシリンダ部材２３を螺合する
雌ねじ部２２ｂが形成され、底部の中央にコイルスプリ
ング２５を受容する凹部２２ｃを有している。

【００１６】シリンダ部材２３は、図４に示すように、
一端側の外周に前記リリーフ通路１３に接続される雄ね
じ部２３ａが形成されると共に他端側の外周に前記カバ
ー２２の雌ねじ部２２ｂに螺合される雄ねじ部２３ｂが
形成されている。シリンダ部材２３の他端側はシリンダ
部２３ｃとして形成され、このシリンダ部２３ｃの内部
にはピストン２４がスライド自在に挿通されている。シ
リンダ部２３ｃの前記雄ねじ部２３ａ側（一端側）の端
部にはピストン２４の先端が密接しリリーフ通路１３を
閉塞する弁座２３ｄが形成されている。シリンダ部２３
ｃの外周壁にはピストン２４のスライドストロークに応
じてリリーフ流量を増加できるように開口部Ｈ１，Ｈ
２，Ｈ３，Ｈ４がシリンダ部２３ｃの周方向に振り分け
て配置されている。

【００１７】前記開口部Ｈ１〜Ｈ４はシリンダ部２３ｃ
の外周壁に９０度の角度をもって４箇所設けられてい
る。各開口部Ｈ１〜Ｈ４はピストン２４の全開位置のス
トロークエンドの位置に起点（開口端部）を有し、各々
の終点は弁座２３ｄ側に向かって形成長さが異なるよう
に設定されている。つまり、第１の開口部Ｈ１は開口長
さが最も大きく、弁座２３ｄの近傍の位置ａまで延出し
た長孔であり、次の第２の開口部Ｈ２は第１の開口部Ｈ
１よりもやや弁座２３ｄから離れた位置ｂまで延出した
長孔であり、第３の開口部Ｈ３は更に弁座２３ｄから離
れた位置ｃまで延出した長孔である。そして、第４の開
口部Ｈ４は位置ｄで開口する丸孔である。

【００１８】ここで、第１の開口部Ｈ１と第２の開口部
Ｈ２は対向して形成され、第３の開口部Ｈ３と第４の開
口部Ｈ４は対向して形成されている。尚、図４はシリン
ダ部材２３の縦断面図であり第４の開口部Ｈ４は実線で
は表れないため、第３の開口部Ｈ３の部分に鎖線で示
す。したがって、弁座２３ｄを閉塞しているピストン２
４が開弁方向にスライドして位置ａに至ると、第１の開
口部Ｈ１が開き、ピストン２４がスライドして位置ｂに
至ると更に第２の開口部Ｈ２が開き、次いで、ピストン
２４がスライドして位置ｃに至ると更に第３の開口部Ｈ
３が開き、最後にピストン２４がスライドして位置ｄに
至ると更に第４の開口部Ｈ４が開くことになる。従っ
て、ピストン２４が開弁方向にスライドするにつれて全
開口面積が徐々に増加する。

【００１９】また、前記シリンダ部２３ｃには、ピスト
ン２４がストローク範囲（図２と図６の位置の範囲内）
にある場合に、後述するピストン２４のリーク通路２４
ａをシリンダ部材２３の外部と連通するための連通孔２
３ｅが、前記第１の開口部Ｈ１と第３の開口部Ｈ３との
周方向で対応する位置に形成されている。

【００２０】ピストン２４は、図５に示すように、前記
シリンダ部２３ｃにスライド自在に摺動すると共に前記
弁座２３ｄを開閉する先端部２４ｂと、この先端部２４
ｂに連なり先端部２４ｂよりも直径の小さな後部２４ｃ
を備えている。ピストン２４の先端部２４ｂの端面には
リーク通路２４ａが形成され、このリーク通路２４ａは
ピストン２４の後部２４ｃの端面で開口し、図２、図６
に示すようにピストン２４の受圧側から背圧側の背圧室
Ｃへのインクの流過を許容するものである。

【００２１】また、リーク通路２４ａはピストン２４の
後部２４ｃ側の開口端に直径方向にスリット部２４ｅを
備えている。尚、リーク通路２４ａは、例えば、直径１
ｍｍ程度と小さくしてあるため、インク供給通路１９内
の圧力を低下させることはない。ここで、前記ピストン
２４の先端部２４ｂと後部２４ｃとの段差部分２４ｄ
は、ピストン２４が第４の開口部Ｈ４を開放している場
合に先端部２４ｂが前記連通孔２３ｅを閉塞しないよう
な位置に形成され、この段差部分２４ｄとカバー２２の
凹部２２ｃとの間に、ピストン２４を弁座２３ｄに付勢
するコイルスプリング２５が介装されている。

【００２２】上記ベースコーター１によって、缶胴にベ
ースコーティングを施す手順を説明する。まず、図１に
おいてインク供給源９からインク供給通路１９、連結部
１１を介してインク溜まり１０にインクが供給される。
次に、回転するグラビアロール３の版３ａがインク溜ま
り１０を通過する。このとき、版３ａには、インク溜ま
り１０のインクが転移される。一方、インク溜まり１０
においてインクが加圧塗布された後、版３ａ上のインク
は、ドクターブレード４によって不要な部分が掻き取ら
れた後、転写ロール５に転移される。転写ロール５に転
移されたインクは缶胴に転写されてベースコーティング
が完了する。

【００２３】ところで、前記インク供給源９からインク
溜まり１０に供給されるインクの圧力は、インク供給路
１９に分岐接続されたリリーフ通路１３の圧力調整弁Ｖ
により一定の圧力に調整されているため、最適な圧力で
グラビアロール３に作用する。つまり、圧力調整弁Ｖに
規定（開弁圧）以上の圧力が作用すると、ピストン２４
が移動して弁座２３ｄを開き、インク供給通路１９の圧
力を逃がすことで、インク溜まり１０の圧力は一定に調
整される。

【００２４】ここで、運転初期でインクの温度が低いた
め、インクの粘度が高い場合にピストン２４がわずかに
開弁しただけでは、十分に圧力が低下しない場合があ
る。このような場合には、圧力の上昇と共にピストン２
４のスライドストロークが増加するにしたがって、例え
ば、図６に示すように第１の開口部Ｈ１、第２の開口部
Ｈ２、第３の開口部Ｈ３、第４の開口部Ｈ４と開口面積
が徐々に増加する。したがって、最終的に所定の圧力に
なるまでピストン２４がスライドしリリーフ流量を増加
させ圧力を確実に低下させることができる。

【００２５】また、上記圧力調整弁Ｖのピストン２４に
は、リーク通路２４ａが形成されているため、ピストン
２４が弁座２３ｄを閉塞している閉弁時においても、リ
リーフ通路１３内のインクはピストンの受圧側からリー
ク通路２４ａを経て背圧側の背圧室Ｃに流れピストン２
４の後部２４ｃの周囲からシリンダ部材２３の連通孔２
３ｅを流れ出る。したがって、常にピストン２４の背圧
室Ｃにインクが供給されているため、圧力調整弁Ｖの背
圧室Ｃでインクが固化するのを確実に防止できる。勿
論、開弁時においてもインクはピストンの受圧側からリ
ーク通路２４ａを経て背圧室Ｃに流れるため、この場合
にもインクが固化することはない。

【００２６】したがって、インクの固化を防止できるた
めメインテナンス時等において圧力調整弁Ｖを洗浄する
時間を短縮できる。また、圧力調整弁Ｖの閉弁時におい
てリーク通路２４ａから連通孔２３ｅを経て流れ出るイ
ンク、及び、開弁時において開口部Ｈ１〜Ｈ４からリリ
ーフするインクはインカーパン２０に回収され、吸い込
み通路１９から再度インク供給源９に循環再利用される
ため無駄がなくなる。尚、この発明は上記実施形態に限
られるものではなく、圧力調整弁はインク供給装置以外
の各種のラインに使用することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１に記
載した発明によれば、圧力調整弁が閉弁状態にあっても
リーク通路により弁本体の受圧側から背圧側へ常に流体
が流過しているため、弁本体の背圧側で流体が固化する
のを防止できる。したがって、メインテナンスが容易と
なる効果がある。また、圧力が上昇し弁本体のスライド
ストロークが増加すると、開口面積が増加してリリーフ
流量が増加するため、圧力を確実に低下させることがで
きる効果がある。

【００２８】請求項２に記載した発明によれば、圧力調
整弁が閉弁状態にあってもリーク通路により弁本体の受
圧側から背圧側へ常にインクが流過しているため、弁本
体の背圧側でインクが固化するのを防止できる。したが
って、メインテナンス時等の圧力調整弁の洗浄作業時間
を短縮できる効果がある。

【００２９】請求項３に記載した発明によれば、圧力が
上昇し弁本体のスライドストロークが増加すると、開口
面積が増加してリリーフ流量が増加するため、圧力を確
実に低下させることができる効果がある。

【００３０】請求項４に記載した発明によれば、リリー
フあるいはリークしたインクをインカーパンに回収し、
加圧源に供給して循環再利用できるため無駄がなくなる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施形態のインク供給装置の全体
構成図である。

【図２】 圧力調整弁の閉弁状態を示す断面図である。

【図３】 カバーの断面図である。

【図４】 シリンダ部材の断面図である。

【図５】 ピストンの断面図である。

【図６】 圧力調整弁の開弁状態を示す断面図である。

【図７】 従来のインク供給装置の全体構成図である。

【符号の説明】

２ インク供給装置 ３ グラビアロール ９ インク供給源（加圧源） １０ インク溜まり（インク貯留部） １３ リリーフ通路（リリーフ通路） ２０ インカーパン ２３ シリンダ部材（リリーフ通路） ２３ｄ 弁座 ２４ ピストン（弁本体） ２４ａ リーク通路 Ｈ１〜Ｈ４ 開口部 Ｖ 圧力調整弁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状のシリンダ部材と、シリンダ部材の
   内部にスライド自在に挿通され弁座を閉塞する方向に付
   勢される弁本体と、シリンダ部材の周壁に設けられ、弁
   本体の開弁方向のスライドストロークに応じてリリーフ
   流量を増加可能な複数の開口部とを備え、前記弁本体
   に、弁本体の受圧側から背圧側への流体の流過を許容す
   るリーク通路を設けたことを特徴とする圧力調整弁。
2. 【請求項２】 グラビアロールに接触配置されるインク
   貯留部に、加圧源からインクを加圧供給するインク供給
   装置の圧力調整弁であって、加圧源の下流側に分岐接続
   されるリリーフ通路と、リリーフ通路に形成された弁座
   と、この弁座に密接してリリーフ通路を閉塞すべく付勢
   される弁本体とを備え、前記弁本体に、弁本体の受圧側
   から背圧側へのインクの流過を許容するリーク通路を設
   けたことを特徴とするインク供給装置の圧力調整弁。
3. 【請求項３】 前記リリーフ通路を構成する筒状のシリ
   ンダ部材と、シリンダ部材の内部にスライド自在に挿通
   されリリーフ通路の弁座を閉塞する方向に付勢される弁
   本体と、シリンダ部材の周壁に設けられ、弁本体の開弁
   方向のスライドストロークに応じてリリーフ流量を増加
   可能な複数の開口部とを備えたことを特徴とする請求項
   ２に記載のインク供給装置の圧力調整弁。
4. 【請求項４】 前記請求項２又は請求項３に記載の圧力
   調整弁と、この圧力調整弁からリリーフあるいはリーク
   するインクを受けるインカーパンとを備え、インカーパ
   ン内のインクが前記加圧源に供給可能に構成されている
   ことを特徴とするインク供給装置。