JP2006192870A - 印刷機のシリンダー洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷シリンダーの洗浄回数や洗浄時間を減らし、洗浄液の消費量を少なくする印刷シリンダー洗浄装置を提供する。
【解決手段】ブラシの両端部とそれ以外とを別系統の液供給配管に接続し、それぞれの配管にそれぞれ２個の電磁バルブ５，６、７，８を設け、それぞれの配管の一方の電磁バルブは水または親水性洗浄剤を主成分とした洗浄液供給系統９に接続し、他方の電磁バルブは親油性の溶剤または親油性の洗浄剤を主成分とした洗浄液供給系統１０に接続して、印刷シリンダーの両端に対応したロールブラシの部分とそれ以外の部分に噴射する洗浄液を任意に選択すると同時に、それぞれ任意の噴射時間で噴射するようにして両端部分では親油性洗浄剤噴射時間を短くし、中央部分では親水性の洗浄液の噴射を短くして総合的に洗浄液の噴射量を低減させた。
【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は、印刷機におけるシリンダー洗浄装置に関するものである。

従来のロールブラシを用いたシリンダーの洗浄装置は、図２に示すごとく、ロールブラシ２に対面して洗浄液を吹きかけるノズル群１９を配し、各ノズルは親水性の洗浄液を吹きかけるための電磁バルブ２０及び親油性の洗浄液を吹きかけるための電磁バルブ２１を介して、それぞれ親水性の洗浄剤を供給するポンプ９及び親油性の溶剤ポンプ１０に配管されている。さらに、ロールブラシにはスクレーパー１３が押し当てられており、印刷シリンダー１から掻き取ってロールブラシに付着した汚れ物質を、シリンダーを洗浄して汚染した洗浄液とともにドレインパン１４に回収するようになされている。

従来の装置による洗浄方法は、親水性洗浄液を用いた掻きとりと親油性の溶剤を用いた掻き取りとの２つの方法を組み合わせて行っている。詳しくは、水又は親水性洗浄液を含ませたロールブラシで、紙粉即ち親水性の汚れ成分である繊維やタルクを膨潤させて軟化した状態で掻きとり、親油性の溶剤を含んだ洗浄液を含ませたロールブラシでは、固着しているインキを溶解または膨潤軟化させた状態で掻きとるようにしている。最初に親水性の洗浄液を使うか、親油性の溶剤を使うかは、印刷物の特徴、紙質、及びインキの種類によって任意に選択でき、またその組み合わせ及び繰返し回数も印刷の特性によって任意である。

しかし、近年、産業による環境汚染を減少させるべく生産企業が努力する中で、印刷に使われる用紙を再生紙にしたり、親油性の溶剤を環境汚染度の低い親油性の洗浄液に置き換えるなどの種々の施策がなされたりしている。このため、紙質の低下は印刷シリンダーの紙粉汚れを増やし、環境汚染度の低い親油性の洗浄液は洗浄力が不十分であるなどの原因で、洗浄回数を増やしたり、洗浄液の噴射時間をのばしたり、洗浄液の噴射を止めて掻き取る時間を増やすなどの対策によっても、印刷シリンダー上の残存物で印刷品質が低下したりする結果を招いている。
特開２００２−１０３５７１

このような状況に重ねて、近年、情報の多様化と普及によって、情報提供価格の低下が著しく、印刷コストにも影響がでていることから、印刷シリンダー洗浄装置のコストダウン及び洗浄に係るランニングコストをさげる要求が強くなってきた。即ち、再生紙等の紙質低下による汚れを十分に洗浄できて、且つ、洗浄回数や洗浄時間を減らし、洗浄液の消費量を少なくする装置の開発が望まれている。

本発明は、洗浄装置のランニングコストを下げる手段として、洗浄液をスプレーするノズルを、印刷シリンダーの両端に対応する部分と、両端以外の部分とを分離し、それぞれ独立にコントロールすることによって、汚れ物質の分布に対応させて確実に洗浄しながら洗浄液の無駄な噴射を押さえることに成功した。詳しくは、親水性の洗浄液を使う行程では、比較的紙粉の多いシリンダー両端部分で洗浄液の噴射時間を長くしつつシリンダーの両端以外の部分では洗浄液の噴射時間を短くして洗浄し、親油性の洗浄液を使う行程では、画像が多く存在し残留インキの多い印刷シリンダーの中央部では親油性洗浄液の噴射時間を長くし、シリンダーの両端のインキが比較的少ない部分では親油性の溶剤を噴射する時間を短くする洗浄を行う方法で、洗浄液の過剰な噴射を押さえて、洗浄能力を下げることなく洗浄液の消費量を少なくする方法を考案した。

また、本発明は、装置のコストを低減する手段として、従来はすべてのノズルに２個ずつの電磁バルブを設けていたのであるが、本発明では、シリンダー両端部のノズル群と中央部のノズル群をそれぞれ独立させて、それぞれに１対の親水性洗浄液と親油性洗浄液を供給する電磁バルブを接続し、一方の電磁バルブは水を主成分とした洗浄液供給系統に接続し、他方の電磁バルブは親油性の溶剤を主成分とした洗浄液供給系統に接続して、印刷シリンダーの両端に対応したロールブラシの部分とそれ以外の部分に噴射する洗浄液の噴射時間の比率を任意に設定できるようにした。

従来、汚れの最も激しい部分にあわせて洗浄液量を決めて全面に噴射していた為、多量の洗浄液を消費していたが、印刷シリンダー両端のノズル群と両端以外のノズル群をそれぞれ異なった条件で作動させられるような洗浄液の供給を可能にする方法で、必要な部分には十分な洗浄液を供給しながら、不要な部分では洗浄液の消費を抑える事ができるようにする。総合的にみて洗浄効果を上げながら洗浄液の消費量を少なくする。

本発明の実施の１例を図１を用いて説明する。 １は印刷シリンダー、２はロールブラシ、３はロールブラシの両端に洗浄液を噴射するノズル、４はブラシの両端以外の中央部分に洗浄液を噴射するノズル群、６，５，はノズルに親水性洗浄液を供給する電磁バルブ、７，８はノズルに親油性洗浄液を供給するバルブ、９はノズルに親水性洗浄液を供給するポンプ、１０は電磁バルブに親油性洗浄液を供給するポンプ、１１は親水性洗浄液を保持するタンク、１２は親油性洗浄液を保持するタンク、１３はブラシから汚れ物質を掻き落とすスクレーパー、１４はスクレーパーで掻き落とされた汚れ物質を受けるドレインパン、１５は印刷される紙、１６は紙の上の印刷画像の仮想図、１７印刷シリンダーに残るインキによる画像（汚れ）を説明する仮想図、１８は画像がない紙の面である。

ブランケット洗浄装置は、輪転印刷機であらかじめ定めた枚数を印刷した後、印刷機を停止させ、胴抜き状態（印刷シリンダーから刷版を離した状態）クローリング（メンテナンス等のための低速回転）を行いながら、印刷シリンダーに押しつけて洗浄状態になる。

印刷シリンダーを洗浄する状態では、図１のようにロールブラシ２が印刷シリンダー１に押しつけられ、回転しながら印刷シリンダー表面に残留している像１７と紙粉とインキを掻き落とす。図には示していないが該印刷機のシリンダー洗浄装置にはブラシを回転させるモーター、装置を前後させるためのエアーシリンダー等、装置の回転、押し当て機構が付設されており、及び、制御装置によって４個の電磁バルブ５，６，７，８、ポンプ９，１０及びモーター、エアーシリンダー、等の機構を順次作動させている。次に、制御装置からの指令によってそれぞれの機構が順次作動する様子を詳細に述べる。

制御装置からの信号によって、印刷シリンダー洗浄装置がロールブラシを回転させながら印刷シリンダー１に押しつけられると親水性の洗浄液供給ポンプ９に接続されている電磁バルブ５，及び６が同時に開かれ、全てのノズル３，及び４が親水性の洗浄液を噴射しロールブラシ２に親水性洗浄液を含浸させる。親水性の洗浄液を含浸したロールブラシ２は、回転に伴って印刷シリンダーに親水性の洗浄液をこすりつけながら紙粉を掻き取る。ロールブラシ２に掻き取られた紙粉はロールブラシに押しつけられたスクレーパー３によって汚れた洗浄液と共に掻き落とされドレインパン１４に流れ落ちる。電磁バルブ５，及び６を開いてから数秒後に制御信号は両端以外の部分のノズル４に洗浄液を供給している電磁バルブ６を閉じ汚れ物質が主にインキである部分への親水性の洗浄液の供給を停止する。両端の紙粉の多い部分へはさらに十数秒間洗浄液の噴射を続ける。その後ロールブラシが回転したまま電磁バルブ５を閉じて全てのノズルへの親水性の洗浄液の供給を停止する。

ロールブラシは洗浄液の供給が無くなっても数秒ないし数十秒回転してドラムから親水性の洗浄液で膨潤した紙粉を掻き取り同時に固着したインキの表面に掻き傷を付ける。その後、親油性の洗浄液を供給する電磁バルブ７，及び８を開き全てのノズルから回転しているロールブラシ全面に親油性の洗浄液を噴射する。この動作によってロールブラシは印刷シリンダー表面からインキを掻き取りさらにスクレーパーによってブラシに掻き取ったインキをドレインパンに流し落とす。ロールブラシ全面への洗浄液の供給は数秒〜十数秒間継続させて後、ロールブラシの両端に噴射するようになされたノズルに洗浄液を供給している電磁バルブ７を閉じる。ロールブラシの両端以外のノズル群４へ接続されている電磁バルブ６はさらに数秒〜十数秒間開状態でノズル群４は親油性の洗浄液を噴射し続けて印刷シリンダー表面のインキ汚れを掻き取る。ノズル群４が洗浄液の噴射を行っておりノズル３が噴射していない状態ではロールブラシの両端部分で洗浄液の供給なしにロールブラシが印刷シリンダーの表面を掻き続けて紙粉とインキミストの固まりを掻き崩す働きをしている。

次に制御装置は電磁バルブ８を閉じて洗浄液の供給を全て停止した状態で回転を続ける。このときスクレーパー１３によって数秒間でブラシに付着している紙粉とインキと洗浄液をドレインパン１４に掻き落とす。さらに、数秒〜十数秒の間洗浄液を供給しないで印刷シリンダーの表面全面を掻き続ける。

前記一連の動作をタイムチャートで図３に示した。図３でＡはロールブラシ２を印刷シリンダー１に押しつける動作、Ｂはロールブラシの回転状態、Ｃは電磁バルブ５が開でノズル３がブラシの両端部分に親水性の洗浄液を噴射している状態、Ｄは電磁バルブ６が開でノズル群４がブラシの両端を除いた中央部に親水性の洗浄液を噴射している状態、Ｅは電磁バルブ７が開でノズル３がブラシの両端部分に親油性の洗浄液を噴射している状態、Ｆは電磁バルブ８が開でノズル群４がブラシの両端を除いた中央部に親油性の洗浄液を噴射している状態である。

図３のタイムチャートで示した動作は、ｔ２からｔ１８を数回繰り返し行われる。繰り返しの回数及び、ノズルの噴射時間ｔ２−ｔ３，ｔ２−ｔ４及び、洗浄液を停止して行う掻き取りの時間ｔ４−ｔ５、ｔ７−ｔ８は印刷物の種類やインキの種類によって任意に決めることができる。

以上説明した印刷機のシリンダー洗浄装置の発明にあたり発明者は印刷終了後の印刷シリンダーに残っている残留物の分布と成分を調査し、印刷シリンダーの両端では紙粉が多く文字または画像の多い部分では、紙粉が少なくインキの成分が多いことに着目した。そこで、インキと紙粉の混合比を種々に替えて練り、固着させてロールブラシで洗浄する実験を行った結果、インキの成分が十分に多い場合は、親油性の洗浄液で効果的に洗浄できた。しかし、インキの成分と紙粉及びタルクの成分比率が近くなるに従って親油性の洗浄液で洗浄することが困難になった。さらに、インキ中に紙粉が２０％を越える成分比で固化させたものを、親油性の洗浄液を噴射させてロールブラシで掻き取る実験では、最初はインキ成分とともに紙粉も除去されるが、数十秒で洗浄能率が下がりやがては洗浄が進行しなくなった。この状態では、汚れの表面に紙粉成分が増加し、親水性の紙粉汚れが親油性の洗浄液の浸透をガードしていると思われる。ここで、噴射する洗浄液を親水性の洗浄液にしてロールブラシによって十秒程度洗浄してから再び親油性の洗浄液を用いて洗浄すると、しばらくは洗浄効果が復活した。完全に汚れ成分を取り除くには親油性の洗浄液による洗浄と親水性の洗浄液による洗浄を繰り返し行う必要があることがわかった。

親水性の洗浄液と親油性の洗浄液を交互に使用する洗浄方法はすでに従来の印刷シリンダー洗浄装置に活用されている（特開２００２−１０３５７１）、しかし、本発明では、印刷シリンダーの汚れの成分比が部分的に偏りがあることを発見し、その偏りに対応した洗浄方法を考案し洗浄液の過剰な噴射を減少させて洗浄液の消費を低減するものである。また、前記洗浄実験では、１００％のインキによる汚れの場合は、親水性の洗浄液を用いたロールブラシの洗浄を加えるとかえって洗浄時間が長くなる結果が出ている。この対策として、インキ汚れの多い部分にたしては親水性の洗浄液の噴射を紙粉の多い部分より早めに洗浄液の噴射を停止させて、洗浄液を含まないブラシで掻き落とす時間を長くすることとした。この効果はインキ汚れの多い部分の表面に残留する親水性洗浄液を十分に掻き取た後に親油性の洗浄液を噴射することになり、親油性の洗浄液の能力を損なうことなく洗浄できるのである。そこで、インキ汚れの多い中央部分の洗浄の効率は上がりｔ５−ｔ７間の時間をある程度短くすることができている。この結果でも洗浄液の消費を少なくして洗浄効果は上がっている。

実験の結果を輪転印刷の実状と対比させてみると、ほとんどの印刷物で印刷シリンダーの両端部分は画像がない。また、印刷シリンダーの両端近くでは印圧によって押し付けられている印刷用紙の端面が圧接されており、紙粉を多く発生する条件が重なっている。オフセット印刷では、画像の無い部分は湿し水で覆われておりインキが版面に付くのを防いでいるが、湿し水で湿されている版面及び印刷シリンダーの表面には親水性の紙粉が付きやすい。印刷シリンダーに付着した紙粉は、湿し水とエマルジョン状になって飛散しているインキによって練り固められて印刷シリンダーに固着する。この固着状態が増加すると刷版の画像のない部分にも画像があるかのごとくインキが付着し汚れとなって印刷紙面にインキの転写がなされる。さらに、紙粉の汚れが進むと、刷版で画像のある部分に対してかすれとしてインキの不足する部分が発生する。この現象は印刷シリンダーの表面に付着している紙粉が、親水性であるため湿し水を含み親油性のインキが付きにくくなるからである。シリンダーの中心部分は、画像がある部分と画像がない部分が混在しており、インキ濃度の高い汚れと紙粉の多い汚れの部分が混在している。従来の洗浄装置では、これらの諸現象の対策として水または水を主成分とした洗浄液と溶剤または溶剤を主成分とした洗浄液を交互に噴射しながら洗浄しているものの、画像の少ない周辺部分も画像の多い中心部分と同じ時間親油性の洗浄液を噴射していた。前記実験によって、周辺部分では親油性の洗浄剤の噴射時間は短くてよいことがわかった。さらに、画像の少ない印刷シリンダーの両端部では、紙粉比率は高いものの、インキ汚れが少ないことから総合的に汚れの絶対量が少なくなっており、さらに、親油性の洗浄液の噴射時間を短くしたことによって親水性の洗浄液の噴射時間も短くできることが分かった。本発明はこのように印刷シリンダー表面の性状に合わせて、簡便な方法で部分的に洗浄液の噴射量を制御できるようにしたものである。

環境負荷の少ない親油性の洗浄液が従来の洗浄液と比べ洗浄能力が劣る欠点を解消すべく、この発明によって、従来は印刷シリンダー両端部分に噴射していた過剰な親油性の洗浄液の噴射時間を部分的に短くできたことによって得られた噴射量の減少分を、印刷シリンダーの両端部以外のノズルの噴射時間を長くする方法で振り替えることができるため、親水性洗浄液に比べて高価な親油性の洗浄液の消費量は減少できるため有効な手段となる。

また、シリンダーの両端の紙粉汚れを掻き落とす時間に重ねて、シリンダー中央部分のインキ汚れの多い部分の親水性の洗浄液の残留量を最小にするブラッシングを重ねたことによって、親油性の洗浄液による洗浄効果を上げ、しかも全体の洗浄時間を短くできるため印刷終了後の生産性を上げるために有効な手段となる。

前記のように洗浄液の消費量の削減と洗浄時間の短縮を実現するための手段として、ノズルのグループ単位で一対づつの電磁バルブを設けたことで装置のコストも低減でき、ランニングコストの低減と共に多大の効果が得られる。

本発明のシリンダー洗浄装置の断面図である。 従来のシリンダー洗浄装置の断面図である。 本発明による印刷シリンダー洗浄装置の機構の作動状態を示すタイムチャート

符号の説明

１ 印刷シリンダー
２ ロールブラシ
３ ロールブラシの両端に洗浄液を噴射するノズル
４ ロールブラシの両端以外の部分に洗浄液を噴射するノズル群
５ ノズル３に親水性洗浄液を供給する電磁バルブ
６ ノズル群４に親水性洗浄液を供給する電磁バルブ
７ ノズル３に親油性洗浄液を供給する電磁バルブ
８ ノズル群４に親油性洗浄液を供給する電磁バルブ
９ 電磁バルブ５，６に親水性洗浄液を供給するポンプ
１０ 電磁バルブ７，８に親油性洗浄液を供給するポンプ
１１ 親水性洗浄液を保持するタンク
１２ 親油性洗浄液を保持するタンク
１３ ブラシから汚れ物質を掻き落とすスクレーパー
１４ スクレーパーで掻き落とされた汚れ物質を受けるドレインパン
１５ 印刷される紙
１６ 紙の上の印刷画像の仮想
１７ 印刷シリンダーに残るインキによる画像（汚れ）を説明する仮想図である
１８ 画像がない紙の面
１９ 洗浄液を吹きかけるノズル群
２０ 親水性の洗浄液を吹きかけるための電磁バルブ
２１ 親油性の洗浄液を吹きかける電磁バルブ

Claims (2)

1. 印刷シリンダーと平行に印刷領域をカバーできる長さのロールブラシと、ロールブラシ全長を湿らせることのできる複数個のノズルを配し、ノズルから洗浄液を適宜噴射して洗浄液を含浸させたロールブラシをシリンダーの表面に圧接させて汚れをかきとり、ブラシに掻きとった汚れ物質をブラシに押しつけたスクレーパー等でドレインパンに掻き落とすタイプのシリンダー洗浄装置の、水または親水性洗浄剤を主成分とした洗浄液と親油性の溶剤または親油性洗浄剤を主成分とした洗浄液を交互に噴射するようにした印刷シリンダー洗浄装置において、印刷シリンダーの両端部に対応したブラシに噴射するノズルとそれ以外のノズルとを別系統の液供給配管に接続し、それぞれの配管にそれぞれ２個の電磁バルブを設け、それぞれの配管の一方の電磁バルブは水または親水性洗浄剤を主成分とした洗浄液供給系統に接続し、他方の電磁バルブは親油性の溶剤または親油性の洗浄剤を主成分とした洗浄液供給系統に接続して、印刷シリンダーの両端に対応したロールブラシの部分とそれ以外の部分に噴射する洗浄液を任意に選択すると同時にそれぞれ任意の噴射時間で噴射するようにした印刷機のシリンダー洗浄装置。
2. 請求項１に記載の装置において、汚れ物質に多くの紙粉を含む印刷シリンダーの両端部分では、親水性の洗浄液の噴射時間を長くし、汚れ物質の大部分がインキ汚れである印刷シリンダーの中心部分では、汚れ物質に多くの紙粉を含むシリンダー両端に比較して、親油性の洗浄液の噴射時間を長くし、シリンダー両端部分での親油性洗浄液の過剰な噴射をなくすことによって、従来の洗浄性能を維持しながら、洗浄液の消費量を少なくする方法。

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