JP2004536729A - 印刷機用インク掻き落としブレード - Google Patents

Abstract

印刷機用インク掻き落としブレード２２が開示されている。このインク掻き落としブレード２２は一体的に形成されており、取付端部８４とともに作用端部８２を備える。この作用端部８２は、好ましくは取付端部８４よりも実質的に厚く形成され、その結果作用端部８２で実質的に比較的多くの材料（追加材料）が用いられる。この掻き落としブレード２２が印刷機２０の掻き落としローラ３６に係合するので、このブレード２２は摩耗に曝されるがこの追加材料がこのブレード２２の使用寿命を増やす。このブレード２２は十分な可撓性と反り特性を保つことを確実にするため、このブレード２２の残りの部分あるいは取付端部８４は実質的に厚さを減少させている。このブレード２２は、さらに可撓性を増すため、ばね鋼から作られている。
【選択図】図５

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に印刷機に関するものであり、より詳細には印刷機に用いられる掻き落としブレードまたはドクタブレードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
キ−のない印刷機は、一般的に、インク源から、移動している巻取り紙にインクを付加するシリンダまでインクを導くべく、インクトレインという一連のローラを用いている。前記インクトレインを含み、前記巻取り紙にインクをうつす前記一連のローラは、印刷されるテキストまたはイメージが正確かつ美しくて満足のいく外観になるような適量のインクを供給せしめるため、インクをメータを介して供給している。
【０００３】
前記印刷用紙に供給される前記適量のインクをメータを介して供給するための１つの付加装置は、掻き落としブレードまたはドクタブレードと呼ばれる。このブレードは、前記インクトレインの掻き落としローラに直接接するチップを備えており、これにより掻き落としローラから余分なインクを掻き落としている。この除去されたインクは、典型的には、前記ブレードの下に直に取り付けられたインクモジュールに重力によって導かれる。そしてこの除去されたインクは、前記インクトレインを起源にアプリケータ装置に戻され、最終的には再び前記巻取り紙に付与される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
公知の掻き落としブレードに関連する１つの障害は、前記ブレードが掻き落とすインク、および、前記ブレードがこするローラが、両者ともに摩耗性を有することである。そのため、前記ブレードを構成する材料は摩耗する傾向にある。その結果、この材料は比較的短い使用可能寿命、ときには４０時間という短い使用時間になる。これは、言い換えると、前記印刷機を比較的長い時間停止させる結果となり、結局オペレータに対して追加的な費用を発生させる。
【０００５】
この情況をさらに複雑にする要因は、運転中に、前記ブレードが前記ローラに当接し続けることを確実にするため、前記ブレードが反り可能または変形可能でなければならないことである。前記ブレードは一般的にはインクの円周面に対して所定角度で取り付けられ、上記の当接を確実にするため機械的にあるいはそれ以外の方法で前記ローラに向かって付勢される。以上の要求に照らすと、一般的には、このブレードを非常に高硬度あるいは耐摩耗性のある材料から作ることはできない。すなわちこのような材料は、前記ブレードが必要とする反り可能特性を与えない。
【０００６】
さらに公知のブレードでは、前記ブレードの材料が非常に速く摩耗し得る。その結果、前記掻き落としローラに対して傾斜するエアシリンダまたは同等装置が前記ローラの円周面に対して急な角度まで前記ブレードを押し込み、インクを取り除くと言うより耕すようになる。
【０００７】
従来技術はいくつかの異なるタイプのドクタブレードを提供している。例えば米国特許第５，６３８，７５１号はステップ状の構造を有するドクタブレードを開示している。特に、このドクタブレードは薄いチップ部を備える。このチップ部はより厚いドクタブレードに滑らかに移行していく、言い換えるとより厚い支持部または基部に移行する。この変化する厚さが必要な反り特性を確保する。一方前記より厚い支持部は構造的に十分な剛性を与える。しかしながら、前記薄いチップ部は、実際に前記インクローラに係合する前記ブレードの部分であり、寸法的に薄いので比較的速く摩耗する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態に依れば、印刷機に取り付けられる用に構成された基端部と、この基端部から延びる作用端部を備える印刷機用インク掻き落としブレードが提供される。この作用端部は、インクローラに係合する掻き落としチップを備える。この作用端部は前記基端部と一体的に形成されており、基端部よりも大きな厚く形成されている。
【０００９】
本発明の別の形態に依れば、印刷機用インク掻き落としブレードの製造方法が提供される。その方法は、反り可能な材料から半加工品を形成するステップと、この半加工品の作用端部に斜面を創成するステップと、基端部より作用端部のほうが厚い一体の掻き落としブレードを創成するためにこのブレードの基端部から材料を取り除くステップとを含む。
【００１０】
本発明の別の形態に依れば、印刷機が提供される。その印刷機は、印刷機を通して巻取り紙を移送するように構成されたフレームと、前記巻取り紙にインクを印するように構成された少なくとの１つのシリンダと、この少なくとの１つのシリンダにインクを移送するように構成されたインクトレインと、掻き落としローラと、この掻き落としローラに当接する掻き落としブレードとを備える。この掻き落としブレードは、作用端部と基端部を有する。この作用端部は、基端部と一体的に形成され、基端部よりも厚く形成されている。
【００１１】
本発明のさらに別の形態に依れば、インク掻き落としブレードが提供される。このインク掻き落としブレードは、バックエッジ部と、フロントエッジ部と、第１及ぶ第２サイドエッジ部と、裏面部と、表面部とを備える。フロントエッジ部は傾斜されている。裏面部は実質的に平坦である。表面部は、フロントエッジ部に近接する作用端部と、バックエッジ部に近接する取付端部とを備える。第１および第２サイドエッジ部は、取付端部の近傍よりも作用端部の近傍が厚く形成されている。このインク掻き落としブレードは、単一の材料で作られている。
【００１２】
本発明のこれらおよび他の形態および特徴は、添付図面に基づいてなされる次の詳細説明からさらに明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図面を参照して、特に図１を参照すると、本発明の示唆に従い構成された印刷機は、概して参照符号２０で示されている。本発明は主に掻き落としブレード２２の構成について示唆している。従って、ここでは、前記印刷機２０を一般的な用語で記載しているけれども、前記掻き落としブレード２２を用いることができる適切な印刷機に関する十分な記載は、本譲受人の米国特許出願の多くに開示されている。そのうちのいくつかが米国特許第５，８０６，４２７号、第５，８６８，０７１号、第５，９４３，９５５号であり、ここでは、参考としてこれらを統合している。
【００１４】
図１に簡単に示すように、前記印刷機２０は、複数のシリンダとローラ２６が回転可能に取り付けられるフレームを備える。この複数のシリンダとローラ２６は、これらを通して、巻取り紙２８に像が印刷され得るように引張力を作用させた状態で巻取り紙２８を引張っている。なお、前記印刷機２０はキーのない設計がなされており、この印刷機では前記巻取り紙に送られるインクの量は一連の流量制御弁または同等品によって計量されるのではなく、むしろ主に正確に余分なインクを取り除くためのインク掻き落としブレード２２に依存している。
【００１５】
さらに図１にはインクトレイン３０が示されており、このインクトレイン３０は、インクを、アプリケータ３２からブランケットシリンダ３４およびプレートシリンダ３５に導くとともに、前記掻き落としブレード２２によって取り除く前に掻き落としローラ３６に戻す。このインクトレイン３０は、インクがインクトレイン３０を横切るように、インクに付した矢符３７で示されるような実質的に環状の通路を備える。ここでは、用語”インクトレイン”は、一連のローラ、または、移動する巻取り紙に印刷し再循環のため余分なインクを戻すためのシリンダにインクを移送するために用いられる他の機構を記述するために用いられている。さらに図面は、所望の像をその上に有するプレートシリンダ３５と、インクを巻取り紙２８に付与して所望の像に変形させるブランケットシリンダ３４とを備える印刷機２０を例示し、以下の文章がこの印刷機２０を記述しているが、他の構成も可能である。例えば、巻取り紙２８に直接適用する単一のシリンダを有する印刷機であっても構わない。
【００１６】
インクトレイン３０のアプリケータ３２は、第１のローラ３８にインクを導く。このアプリケータ３２はインクレールと押出装置とを含むが、これに限定されるものではなく複数の形態で提供される。この第１のローラ３８の回転が第２のローラ４０にインクを導く。そしてこの第２のローラ４０がつぎに第３のローラ４２にインクを導き、最終的にエイペックスローラ４４にインクを導く。このエイペックスローラ４４からのインクは、２つの方向に導かれる。第１に、このインクは前記エイペックスローラ４４から第５および第６のローラ４６、４８に導かれ、そのあと前記プレートシリンダ３５に導かれる。インクが移動する第２の方向は、前記エイペックスローラ４４から余分なインクを取り除く戻りローラ５０を経る方向である。これに代えて、第５のローラ４６のみ、あるいは追加のローラを、プレートシリンダ３５にインクを送るために用いてもよい。
【００１７】
前記戻りローラ５０から、インクは前記掻き落としローラ３６に送られる。この掻き落としローラ３６からインクが掻き落としブレード２２によって掻き落とされる。この掻き落としローラ３６は硬いラバーで被覆されることが好ましいが、その他たくさんのプラスティックおよび金属を含む適切な材料であっても構わない。なお、前記インクトレイン３０では、インクモジュール５２がインクローラ３６の下に設けられている。前記掻き落としブレード２２によって取り除かれたインクは、重力によって前記モジュール５２内に落ちる。このインクは、ポンプ５４または一連のポンプによってホースまたは導管を通して前記アプリケータ３２に戻される。
【００１８】
前記モジュール５２からのインクを除去するため、一対のオーガ（らせん状部）５８がホッパ５２内に配置されている。各オーガ５８は螺旋状のスプラインを備えている。その結果オーガ５８を反対方向に回転すると、インクが直線的にホッパ５２を通じてポンプ５４に横切る。これに代えて、２つより多くのまたは２つより少ないオーガ５８を用いてもよい。
【００１９】
さらに図２に示すように、取付棒６０は回転可能にモジュール５２内に取り付けられている。この取付棒６０は、前記掻き落としブレード２２が挿入されるスロットまたはグルーブ６２を備える。ここにさらに詳細に説明されるように、前記掻き落としブレード２２は、取付棒６０内にこのブレード２２を取り付けるため、取付棒６０の固定ピン６４と協働する少なくとの１つの穴を備える。なお、特に、この固定ピン６４は前記スロット６２に対してばねで付勢された、ユーザが掴むことが可能なハンドル６６を備える。ユーザは、スロット６２からピン６４を外すため、取付棒６０から離反するように前記ピン６４を引っ張ることができ、これにより前記ブレード２２を外すことを可能にしている。前記ハンドル６６を緩めると、前記ピン６４は、ばねにより付勢され、スロット６２を横切り、前記掻き落としブレード２２内を通ってもとに戻る。これに代えて、このブレード２２が他の機構によって固定されてもよい。このような機構として、例えば、ねじ状の締結装置または同等品を用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００２０】
この取付棒６０および掻き落としブレード２２は、インクの十分な接触と除去とを確保するため、取り外し可能に前記掻き落としローラ３６に付勢されることが好ましい。この好ましい形態では、取付棒６０がエアシリンダ（図示せず）によってさらに付勢されるが、これに代えて、ばね、流体シリンダおよび機械式アクチュエータなど（但し、これに限定するものではない）他の付勢手段を用いることも可能である。
【００２１】
図３および図４を参照すると、前記掻き落としブレード２２が詳細に示されている。ここで例示するように、掻き落としブレード２２は、図３および図４に示されるように、平面視で主に矩形状をなしている。この掻き落としブレード２２は、フロントエッジ部７０、バックエッジ部７２、第１および第２サイドエッジ部７４、７６、表面部７８、および裏面部８０を備える。また掻き落としブレード２２は、２つの主なる領域または端部を備える。作用領域または作用端部８２は、フロントエッジ部７０に近接して設けられる。一方基端部または取付端部８４は、バックエッジ部７２に近接して設けられている。図４に最もよく示されているように、作用領域８２は、取付領域８４よりも実質的に短い。バックエッジ７２に近接する取付領域８４内には、上述した固定ピン６４と協働する第１および第２穴８６、８８が設けられている。
【００２２】
図５を参照すると、作用端部８２がさらに詳細に示されている。なお、フロントエッジ部７０は傾斜している。特にこのフロントエッジ部７０は、裏面部８０に対して所定の角度∝で傾斜している。とりわけ、これは、掻き落としブレード２２が掻き落としローラ３６からインクを単純に押すというよりむしろ取り除くことを確保する。この好ましい形態では、この所定の角度∝は、好ましくは略１５°〜４５°の範囲内である。さらに好ましい形態では、この所定の角度∝が略３０°である。他の角度も確かに可能であり、本発明の範囲に含まれる。この斜面には、掻き落としローラ３６に係合するチップ８１が形成される。このチップ８１またはブレード２２全体は、クロームめっきや油をベースとした製品のような防錆材で被覆され得る。
【００２３】
さらに図５から明らかなように、作用端部８２は実質的に取付端部８４よりも厚い。とりわけ、これは、掻き落としブレード２２が十分な反り特性を有するとともにさらに長い使用寿命を有することを確実にする。特に作用端部８２の厚さβは、好ましくは、略０．０２インチから０．０４インチまでの範囲である。さらに好ましくは、略０．０２５インチである。なお、このブレード２２の厚さは、同様に、いかなるその他の寸法であってもよく、その厚さは本発明の範囲に含まれる。
【００２４】
取付端部８４に関して、厚さＹは好ましくは略０．００５インチから０．０１５インチの範囲内である。さらに好ましくは０．０１２インチである。また取付領域８４の厚さは、同様に、いかなる他の寸法であってもよい。しかしながら、本発明者は、上記寸法が特に有利であること、および、厚さＹに対する厚さβの比が略２．０が望ましいことがわかった。このような寸法および比は、掻き落としブレード２２が１０９５ばね鋼から作られる場合に、特に適用され得る。
【００２５】
さらに寸法に関して、再び図３および図４を参照すると、作用端部８２の巾がΔであり、取付端部８４の巾がΣであることが示されている。この巾Σは、好ましくは、略０．１インチから略０．３インチの範囲内である。さらに好ましくは、略１．３２インチである。また巾Δは、好ましくは、略０．１インチから０．３インチの範囲内である。さらに好ましくは、０．１１８インチである。なお、これに代えて同様の効果を有する代替の寸法を採用しても構わない。しかし巾Σに対する巾Δの比は略０．１０インチであることが好ましい。
【００２６】
掻き落としブレード２２は様々な形態で製作される。１つの好ましい方法は、上述した１０９５ばね鋼のような適切な材料から半加工品を打ち抜くあるいはその他の方法で形成する第１ステップを含む。例えば、作用端部の所望の厚さに対応する所望の厚さおよび巾を有するロール状のばね鋼を、所望の長さに打ち抜くかあるいは切断する。これに代えて、所望の寸法を有する矩形状のダイが、流体式プレスまたは同等品によって、シート状のばね鋼の標準材料に導かれて、シート状の標準材料から半加工品を打ち抜くか反対に取り除いてもよい。このような半加工品は、作用端部８２に対する所望の厚さβを有することが好ましい。前記打ち抜きは、同時に前記固定用穴８６、８８を形成するための打ち抜きも含み得る。もちろんこの穴を別個に形成しても構わない。
【００２７】
それから傾斜チップ８１は、前記フロントエッジ部７０を上記所望の角度∝まで研削して形成される。このような作業は、グラインダーのようなものによってなし得る。このブレード２２は、取付端部８４を上記所望の厚さＹまで減少させるため、取付端部８４から十分な材料を取り除くことによってなし得る。さらにこのような作業は、グラインダやその他の研磨工具を用いて行う。このグラインダは、作用端部８２から取付端部８４に移るための湾曲表面部９０をブレード２２に与えるべく、所定の半径を有するように選択されるべきである。とりわけ、これはブレード２２の構造的一体性を増す傾向にある。上記参考寸法に対する望ましい半径は略０．５ｍｍであるが、他の寸法であっても可能である。さらに本発明者は、研削プロセスが、少量、すなわちグラインダの１回転ごとに０．００１インチ程度、ばね鋼を取り除くべきであることがわかった。これも、ブレード２２の構造的一体性を維持する傾向にある。
【００２８】
上記より、当業者であれば、本発明が、使用寿命を延ばすとともに反り特性を改善した掻き落としブレードを構成するためになされたものであることを理解し得るであろう。特に、ブレードの作用端部が比較的薄いことは、特にブレードをばね鋼から作る場合に、ブレードがインクローラへの当接に対して曲げ得ることおよび反り得ることを確実にしている。一方、作用端部の厚さを増したこと、および、作用端部を基端部と一体的に形成したことは、取り替え前のブレードの運転期間の増加を確実にしている。
【００２９】
なお、本発明は様々な変更、代案を許し得るが、ここでは所定の例示的な実施形態が図面に示され、上記のように詳細に説明されている。しかしながら、ここに開示された特定の形態に本発明が限定されるものではないことは理解すべきである。逆に、添付特許請求の範囲に定義される本発明の精神および範疇の範囲内で、本発明はいかなる修正、代案および同等品も包含する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の示唆に従い構成された印刷機の側面図である。
【図２】本発明の示唆に従い構成された掻き落としローラおよび掻き落としブレードの拡大側面図である。
【図３】本発明の示唆に従い構成された掻き落としブレードの平面図である。
【図４】図３の掻き落としブレードの４−４線断面図である。
【図５】掻き落としブレードの作用端部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
２０ 印刷機
２２ 掻き落としブレード
２４ フレーム
２６ シリンダおよびローラ
２８ 巻取り紙
３０ インクトレイン
３２ アプリケータ
３４ ブランケットシリンダ
３５ プレートシリンダ
３６ 掻き落としローラ
３８ 第１のローラ
４０ 第２のローラ
４２ 第３のローラ
４４ エイペックスローラ
４６ 第５のローラ
４８ 第６のローラ
５０ 戻りローラ
５２ インクモジュール
５４ ポンプ
５６ 導管
５８ オーガ
６０ 取付棒
６２ スロットまたはグルーブ
６４ 固定ピン
６６ ハンドル
７０ フロントエッジ部
７２ バックエッジ部
７４、７６ 第１および第２サイドエッジ部
７８ 表面部
８０ 裏面部
８１ チップ
８２ 作用領域（作用端部）
８４ 取付領域（取付端部）
８６、８８ 第１および第２穴
∝ 角度
β 作用端部の厚さ
Ｙ 取付端部の厚さ
Δ 作用端部の巾
Σ 取付端部の巾

Claims (28)

1. 印刷機に取り付けられるように構成された基端部と、
   該基端部から延びる作用端部とを備えており、
   該作用端部は、掻き落としロールに係合する掻き落としチップを備え、前記基端部と一体的に形成され、基端部よりも厚く形成された、印刷機用インク掻き落としブレード。
2. 前記基端部および作用端部は、反り可能な材料から形成される、請求項１記載の印刷機用インク掻き落としブレード。
3. 前記反り可能な材料がばね鋼である、請求項２記載の印刷機用インク掻き落としブレード。
4. 前記作用端部はさらにフロントエッジ部を備えており、
   該フロントエッジ部が傾斜されてなる、請求項１記載の印刷機用インク掻き落としブレード。
5. 前記作用端部は、平坦な表面部と裏面部とを備えており、
   該表面部と裏面部とが平行に形成されており、
   前記傾斜したフロントエッジ部が、前記裏面部から表面部に向かって略３０°の角度で延びている、請求項４記載の印刷機用インク掻き落としブレード。
6. 前記作用端部は厚さβを有しており、
   前記基端部は厚さＹを有しており、
   前記厚さＹに対する前記厚さβの比が略２．０である、請求項１記載の印刷機用インク掻き落としブレード。
7. 前記厚さβが０．０２インチであり、
   前記厚さＹが０．０１２インチである、請求項６記載の印刷機用インク掻き落としブレード。
8. 前記作用端部は巾Δを有しており、
   前記基端部は巾Σを有しており、
   前記巾Σに対する前記巾Δの比が略０．１０４である、請求項１記載の印刷機用インク掻き落としブレード。
9. 前記巾Σが略０．１１８インチであり、
   前記巾Δが略１．１３２インチである、請求項８記載の印刷機用インク掻き落としブレード。
10. 反り可能な材料から半加工品を形成し、
    該半加工品の作用端部に斜面を創成し、
    前記材料の基端部から材料を除去し、これにより基端部より厚い作用端部を有する一体の掻き落としブレードを形成する、印刷機用インク掻き落としブレードの生産方法。
11. 前記反り可能な材料がばね鋼である、請求項１０記載の方法。
12. 前記斜面が略３０°の角度で形成される、請求項１０記載の方法。
13. 前記創成ステップおよび前記除去ステップは、研削によってなされる、請求項１０記載の方法。
14. 前記半加工品は初期厚さが略０．０２５インチであり、前記除去ステップがこの厚さを略０．０１２インチまで減少させる、請求項１０記載の方法。
15. この印刷機を通して巻取り紙を移送するように構成されたフレームと、
    前記巻取り紙にインクを印するように構成された少なくとも１つのシリンダと、
    前記少なくとも１つのシリンダにインクを移送するように構成された、掻き落としローラを有するインクトレインと、
    前記掻き落としローラに当接する掻き落としブレードとを備えており、
    該掻き落としブレードは、作用端部と基端部とを備えており、
    該作用端部が前記基端部と一体的に形成されるとともに、前記基端部よりも厚く形成されてなる、印刷機。
16. 前記印刷機が前記掻き落としブレードに関連して配置されるインクモジュールをさらに備えており、
    該インクモジュールが、前記掻き落としブレードによって除去されるインクを受けるように構成されている、請求項１５記載の印刷機。
17. 少なくとも１つのポンプとアプリケータとをさらに備えており、
    各ポンプは前記インクモジュールおよびアプリケータに連通されており、
    インクが各ポンプによって前記インクモジュールから前記アプリケータに再循環されるように構成されている、請求項１６記載の印刷機。
18. 前記インクモジュールが、前記ポンプに向かってインクを移送するオーガをさらに備える、請求項１７記載の印刷機。
19. 前記掻き落としブレードがばね鋼から作られる、請求項１５記載の印刷機。
20. 前記掻き落としブレードが回転自在な取付棒に取り付けられており、該掻き落としブレードが前記掻き落としロータに係合して付勢されるように構成されている、請求項１５記載の印刷機。
21. 前記掻き落としブレードがエアシリンダによって付勢されるように構成される、請求項２０記載の印刷機。
22. 前記掻き落としブレードは少なくとも１つの穴を備えており、
    前記取付棒は、前記掻き落としブレードを該取付棒に固定すべく、前記掻き落としブレードの穴に通すように構成された少なくとも１つのピンを備える、請求項２０記載の印刷機。
23. バックエッジ部と、
    傾斜したフロントエッジ部と、
    第１および第２サイドエッジ部と、
    実質的に平坦に形成された裏面部と、
    前記フロントエッジ部に近接する作用端部と前記バックエッジ部に近接する取付端部とを有する表面部とを備えており、
    前記第１および第２サイドエッジ部が、前記取付端部の近傍よりも前記作用端部の近傍が厚く形成されており、
    単一の材料から作られる、インク掻き落としブレード。
24. 前記フロントエッジ部は、前記裏面部の端部に略３０°の角度で傾斜して連設されている、請求項２３記載のインク掻き落としブレード。
25. 前記第１および第２サイドエッジ部は、前記作用縁部の近傍で略０．０１８インチから略０．０３２インチまでの範囲内の厚さを有する、請求項２３記載のインク掻き落としブレード。
26. 前記第１および第２サイドエッジ部は、前記作用端部の近傍で厚さβを有し、前記取付端部の近傍で厚さＹを有し、厚さＹに対する厚さβの比が略２．００である、請求項２３記載のインク掻き落としブレード。
27. 前記ブレードが反り可能な材料から作られている、請求項２３記載のインク掻き落としブレード。
28. 前記反り可能な材料が１０９５ばね鋼である、請求項２７記載のインク掻き落としブレード。