JP2007210259A

JP2007210259A - 凹版印刷機のワイピング装置

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Publication number: JP2007210259A
Application number: JP2006034695A
Authority: JP
Inventors: Toku Tanaka; 徳田中; Chishiyo Omoto; 知将尾本
Original assignee: National Printing Bureau
Current assignee: National Printing Bureau
Priority date: 2006-02-13
Filing date: 2006-02-13
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2026-02-13
Also published as: JP4779175B2

Abstract

【課題】ワイピングローラ表面に残留するインキの機能性成分を検出し、この検出値をもとにワイピングローラに対する洗浄部材の押圧管理を実現することで、製品品質の安定化、作業性の向上及びコスト削減が図れる凹版印刷機のワイピング装置を提供する。
【解決手段】凹版版面上の余剰インキを拭き取るワイピングローラの表面の機能性成分を検出するワイピング装置において、前記ワイピングローラ表面上の機能性成分を検出する機能性検出装置と、前記機能性検出装置に接続され、前記機能性検出装置により検出した検出値を記憶する検出値記憶装置と、基準値をあらかじめ設定し記憶する基準値記憶装置と、前記検出値記憶装置の検出値と前記基準値記憶装置の基準値とを比較する比較装置を備える解析装置と、前記解析装置の解析する結果を基にワイピングローラに対する洗浄部材の押圧を制御する制御装置とを備えた凹版印刷機のワイピング装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、凹版印刷機のワイピング装置に関し、特に機能性成分を含有した凹版インキを用いた際のワイピングローラ表面に残留する機能性成分を検出し、ワイピングローラに対する洗浄部材の適正な押圧管理を実現するものである。

従来の凹版印刷機のワイピング装置には、ワイピング槽上に設置されたワイピングローラを固定する機構と、設定した油圧力を付与し続ける仕上げブレード機構とから構成されるワイピングローラ支持フレーム機構を、凹版胴に対し水平に移動させ、その反力を圧力計にて測定し、あらかじめ設定しておいた値に自動的にワイピングローラの位置を変化させ、押圧管理を行うことができる制御装置を備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、凹版印刷機に用いるワイピングローラとして、ワイピングローラの諸材料であるＰＶＣペースト化樹脂、可塑剤、金属酸化物を秤量、攪拌、練合、脱泡をした後、下地上に薄膜状に塗布作業及び加熱反応を繰り返し、最後に研磨を行い製造するワイピングローラがある（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−３０７６４９号公報特開２００１−２３２７５２号公報

上述した先行技術を用いた場合、凹版版面に対するワイピングローラの押圧管理を自動的に行うことができ、オペレータの負荷軽減が図れるほか、ある程度の品質の安定化が図れる。また、凹版版面に対して過剰に押圧することが抑制できることから、使用するワイピングローラの延命化も期待できる。

しかしながら、特許文献１を用いた場合、凹版版面へのインキ供給量に関係なく、凹版版面へのワイピングローラの押圧を一定に付与し続けることになり、特にインキ供給量が少ない場合、印刷製品が淡刷傾向となり、また、インキ供給量が多い場合、印刷製品に拭き残りと称する品質異常が発生する場合がある。

インキ供給が多い場合、異常製品の発生を抑制するため、ワイピングローラに対する洗浄部材の押圧をあらかじめ大きく設定する場合があり、洗浄部材に対する負荷が大きいばかりでなく、ワイピングローラの摩滅損耗も大きいことから、必ずしも適正なワイピングが行われているとは言い難いものであった。

一方、ワイピングローラ表面上に現れる残留インキ成分を色識別センサを用いて検出し、検出結果をもとにワイピングローラに対する洗浄部材の押圧を付与・調整する方法により、洗浄部材の押圧管理のち密化を創案することができるが、ワイピングローラ表面色が焼成時によりバラツキ、確実に検出することが困難であった。

特許文献２を用いた場合、添加する金属酸化物によりローラ表面色をある程度コントロールすることができる。例えば、コバルトブルーを添加すれば表面色は青紺色っぽくなり、チタン白を添加すれば表面色は白色っぽくなる。しかしながら、使用にともないローラ表面が荒れて凹凸状態となり、該凹部へインキ成分がわずかに滞留することで、正確な検出が困難となる。

このような背景において、先行技術以上にワイピングローラ表面の残留インキ成分を確実に検出し、ワイピングローラに対する洗浄部材の押圧を付与・調整する装置が求められていた。

凹版印刷機のワイピング装置は、凹版版面上の余剰インキをワイピングローラにて拭き取りを行うものであるが、一般的な装置としては、特許文献１のような、任意に設定した押圧値により、凹版版面に対して一定の圧力を付与し続け、凹版版面上の余剰インキを拭き取り、同時にワイピングローラ表面に付着したインキを洗浄液中において、任意に設定した押圧値により洗浄する洗浄部材を有する洗浄装置がある。凹版印刷はインキの供給量に少なからず影響を受けることから、ワイピングローラに対する洗浄部材の押圧力を任意設定することだけでは適正な洗浄が実施できているとは言い難いものであった。必然的にオペレータは印刷製品を度々任意抽出し、目視確認を実施しており、品質的なバラツキの発生は少なからず発生していた。また、印刷作業が効率的ではなかった。

また、オペレータはワイピング異常に対応するために、ワイピングローラ表面を常に監視する必要があった。ワイピングローラ表面への残留インキは目視にて確実に検知できない場合があり、ワイピングローラ表面をオペレータが手で直接触れながら確認する場合もあり、安全性からも問題であった。

また、特許文献２のように、ワイピングローラの表面色を着色することで、ローラ表面に現れるインキ残留成分を検知しやすくするものがあるが、ローラ表面に入り込んだわずかなインキ成分やワイピングローラ作製時の焼成ムラにより検出精度が良いとはいえず、ワイピングローラ表面を検知し、検知した値を基に、ワイピングローラに対する洗浄部材の押圧管理を実現することは困難であり、現実的ではなかった。これらの理由により、必ずしも先行技術に移行しない現状がある。

上記のような課題を解決するため、近年、一般的にインキへ付与される機能性材料としての機能性成分に着目し、発明したものであり、前記洗浄装置にてワイピングローラ表面の汚れを拭き取り、最下流にあるドクターブレードにて洗浄液を掻き取った後のワイピングローラ表面の機能性成分を検出するワイピング装置において、前記ワイピングローラ表面上の機能性成分を検出する機能性検出装置と、前記機能性検出装置に接続され、前記機能性検出装置により検出した検出値を記憶する検出値記憶装置と、基準値をあらかじめ設定し記憶する基準値記憶装置と、前記検出値記憶装置の検出値と前記基準値記憶装置の基準値とを比較する比較装置を備える解析装置と、前記解析装置の解析する結果をもとにワイピングローラに対する洗浄部材の押圧を制御する制御装置とを備えたものである。

また、前記機能性検出装置は、光沢、液晶、赤外線、紫外線、蛍光、磁性の機能性成分のうち、少なくとも一つ以上を検出する検出器を有し、ワイピングローラ近傍に設けたものである。

また、前記機能性検出装置は、ワイピングローラに対して相対的に配設され、ローラ軸方向に適宜移動することが可能なものである。

また、前記機能性検出装置の少なくとも一つは、磁気センサと磁気センサ近傍に設けられた磁性体から構成される磁気検出器を有するものである。

また、前記機能性検出装置の少なくとも一つは、２５０ｎｍ〜９００ｎｍの電磁波を測定することが可能である蛍光検出器を有するものである。

また、前記機能性検出装置の少なくとも一つは、１５０ｎｍ〜３５０ｎｍの電磁波を測定することが可能である紫外線検出器を有するものである。

また、前記機能性検出装置の少なくとも一つは、２μｍ〜２５μｍの電磁波を測定することが可能である赤外線検出器を有するものである。

本発明による凹版印刷機のワイピング装置により、ワイピングローラ表面に残留するインキ成分の拭き取りが適正に行われることになり、凹版印刷製品の品質が良質となり、連続的かつ安定的な稼動を得ることが可能となる。

また、ワイピングローラに対する洗浄部材の接触圧が適正であることから、ワイピングローラの摩滅減耗が必要最小限となり、ワイピングローラの延命化が期待できることから、ワイピングローラにかかるコスト削減が図れる。

また、ワイピングローラに対する洗浄部材の接触圧が適正であることから、洗浄部材（例えば、タワシ）の必要以上の劣化が抑制できるほか、洗浄部材へのインキの堆積が少量となることから、長期的な連続稼動が可能となる。

また、従前のようにオペレータが頻繁にワイピングローラ表面を観察することが不必要となることから、作業性の大幅な改善が図れる。

さらに、本発明の凹版印刷機のワイピング装置を用いれば、凹版印刷の高速化（例えば、１２，０００枚／時間）がなされた場合においても、ワイピングローラ表面に出現する残留機能性成分を検出できる精度を有しており、十分に対応することが可能である。

凹版印刷機は、図示しないインキ供給装置から図１の凹版版面９へインキが供給され、前記凹版版面９の余剰なインキをワイピングローラ８にて拭き取り、図示しない圧胴と凹版版面９との間を通過する用紙に凹版印刷がなされるものである。ワイピング装置は、ワイピングローラ８にて凹版版面９から拭き取った余剰インキをワイピング槽１１内部に設けられた複数個の洗浄部材１３及び図示しない洗浄液を含む洗浄装置にて拭き取り、最下流にあるドクターブレード１０にて洗浄液を掻き取り、次の凹版版面９の洗浄に備えるものである。

図３に示す一般的な凹版印刷機のワイピング装置は、凹版版面９へのワイピングローラ８の押圧として、ワイピングローラ８を懸架させたワイピングローラ支持フレーム２３をワイピングローラ支持フレーム２３下部に位置し水平に設けられたガイドレール２４上を任意に設定した押圧値で押圧する。

実際のワイピングローラ８が受ける押圧値は、前記ガイドレール２４に取り付けられたブラケット２１を介し、油圧機構シリンダー部３１、油圧機構ピストン部３２を伝い、圧力計２２にて計測される。ここで計測された値を基に凹版版面９に対するワイピングローラ８の押圧が設定される。また、ワイピングローラ８の移動に伴い前記洗浄部材１３は、任意設定した押圧値を満足するようにワイピングローラ８に対して押圧付与し続けることになる。

上述するように一般的な凹版印刷機のワイピング装置は、ワイピングローラ８が凹版版面９から受ける反力を計測し、この計測値をもとに、ワイピングローラ８が凹版版面９へ押圧（移動）され、同時に前記洗浄部材１３はワイピングローラ８に対して、押圧追従するものであるのに対し、本発明の凹版印刷機のワイピング装置は、凹版版面９上の余剰インキを拭き取ったワイピングローラ８の洗浄として、ワイピング槽１１内部に設けられた複数個の洗浄部材１３及び図示しない洗浄液を含む洗浄装置にて拭き取り、最下流にあるドクターブレード１０にて洗浄液を掻き取った後のワイピングローラ８表面を観察し、その状態に応じた洗浄部材１３の押圧管理を実現するものである。

この発明の実施の形態として、機能性成分検出器（磁気検出器）１を用いてワイピングローラ８表面の残留磁気成分の検出を行う場合を例示として、図１及び図２に基づき説明する。図１に示すように、本発明の凹版印刷機のワイピング装置は、ワイピングローラ８表面の磁性成分を検出するための磁気センサ２と磁性体３とから構成される磁気検出器１と、前記磁気検出器１により取得した磁気データを記憶させる検出値記憶装置５と、前記検出値記憶装置５のデータと基準値記憶装置５５にあらかじめ任意に設定した基準値と比較する比較装置６とから構成される解析装置４と、前記解析装置４からの解析結果をもとにワイピングローラ８に対する洗浄部材１３の押圧を制御する制御装置７とから構成されている。

凹版版面９から余剰インキを拭き取ったワイピングローラ８表面は、ワイピング槽１１内部に設けられた複数個の洗浄部材１３及び図示しない洗浄液を含む洗浄装置により洗浄され、最下流にあるドクターブレード１０により、洗浄液が掻き落とされ、ローラ表面が綺麗な状態となる。このときのワイピングローラ８表面にインキ（磁性成分を含む）が残留していた場合、磁気センサ２（ＨＰ−１０；マコメ研究所製）と磁性体３とから構成される磁気検出器１により磁気成分を検出する。

ワイピングローラ８表面の磁気成分を含有するインキ成分は、磁気センサ２のみでも検出することは可能であるが、外部ノイズにより検出値の精度が低下することから、ワイピングローラ８表面の磁性成分の磁気を磁性体３（例えば、常磁性体；マンガン）へ収束させ、前記磁性体３を磁気センサ２にて検出することで、検出精度の向上を図っている。

また、使用に伴いワイピングローラ８表面にインキが混入し、磁気検出に悪影響を与えることが想像できるが、本発明の磁気検出器１を用いることで、ローラ表面に混入し減衰した磁性成分と凹版版面９から拭き取り間もないインキの磁性成分とを分離抽出することができる。

前記磁気検出器１により取得したデータは、前記検出値記憶装置５に格納され、前記基準値記憶装置５５に設定した値と前記比較装置６により比較させ、前記基準値記憶装置５５に設定した値となるようにワイピングローラ８に対する洗浄部材１３を押圧制御する。

図２は磁気検出状態を示す断面模式図であるが、ワイピングローラ８表面に残留する磁性成分は、磁気検出器取付け軸１２に複数個（本実施例では２個所）設置した磁気検出器１にて検出する。前記磁気検出器１は、前記磁気検出器取付け軸１２を伝い、任意に移動することが可能であり、ローラ表面上のどの位置においても磁気検出することが可能である。

なお、磁気検出器１は、磁気データを検出できるのであれば、任意の構成とすることができる。磁気データの検出力を変更させることにより、どの程度の残留インキをも的確に抽出することができる。

別の実施形態として、インキ成分に赤外機能が含まれている場合の機能性検出装置の構成について、図４に基づき説明する。
赤外線ランプ４１を光源としてローラ表面へ照射し、その表面から反射する電磁波を赤外線受光素子４２により検出した後、撮像装置４３にて機能性成分を赤外画像に変換し、機能性成分の残留有無を検知するものである。

図５は、赤外線受光素子４２（浜松ホトニクス製；ＭＣＴ型）を受光器として、２〜２５μｍの電磁波を検出し、撮像装置４３には、電磁波１０μｍの赤外成分４４を画像処理し表示したものであり、画像表示された形状のものが、残留インキを示すものである。

赤外線の撮像装置４３は、量子型とボロメータ型の二通りがあり、どちらを選択しても撮像することは可能であるが、最良の形態としては、周囲の熱雑音の影響を受けにくい、ボロメータ型が適当である。

また、検出した電磁波を、撮像装置４３の代わりに、図示しない積算光量計を用いて表示することも可能であり、この場合は、あらかじめ設定した光量値を超えた場合には、オペレータへ警報を発し、機械を停止させることも可能である。

なお、本実施例は、赤外成分の検出について説明したが、検出する機能性成分が紫外線であれば、紫外線ランプを光源として、その受光素子をＧａＰ型（浜松ホトニクス製）に、また、蛍光成分であれば、蛍光ランプを光源として、その受光素子をＳｉ型（浜松ホトニクス製）を選択することで、同様の検出が可能である。

上述した実施例は代表的な例示の一例に過ぎず、他の実施の形態があることは言うまでもない。

本発明の凹版印刷機のワイピング装置の概略構成図を示す図である。本発明の凹版印刷機のワイピング装置の磁気検出状態を示す断面模式図を示す図である。一般的な凹版印刷機のワイピング装置を示す図である。本発明の凹版印刷機のワイピング装置の赤外検出状態を示す断面模式図を示す図である。本発明の凹版印刷機のワイピング装置の撮像装置に抽出した赤外成分を画像処理した図である。

符号の説明

１機能性成分検出器（磁気検出器）
２磁気センサ
３磁性体
４解析装置
５検出値記憶装置
５５基準値記憶装置
６比較装置
７制御装置
８ワイピングローラ
９凹版胴（凹版版面）
１０ドクターブレード
１１ワイピング槽
１２機能性成分検出器取付け軸
１３洗浄部材
２１ブラケット
２２圧力計
２３ワイピングローラ支持フレーム
２４ガイドレール
３１油圧機構シリンダー部
３２油圧機構ピストン部
４１赤外線ランプ
４２赤外線受光素子
４３撮像装置
４４赤外成分

Claims

凹版版面上の余剰インキを拭き取るワイピングローラの表面の機能性成分を検出するワイピング装置において、
前記ワイピングローラ表面上の機能性成分を検出する機能性検出装置と、前記機能性検出装置に接続され、前記機能性検出装置により検出した検出値を記憶する検出値記憶装置と、基準値をあらかじめ設定し記憶する基準値記憶装置と、前記検出値記憶装置の検出値と前記基準値記憶装置の基準値とを比較する比較装置を備える解析装置と、前記解析装置の解析した結果をもとにワイピングローラへの洗浄部材の押圧を制御する制御装置とを備えることを特徴とする凹版印刷機のワイピング装置。
前記機能性検出装置は、光沢、液晶、赤外線、紫外線、蛍光、磁性の機能性成分のうち、少なくとも一つ以上を検出する検出器を有し、前記検出器をワイピングローラ近傍に設けたことを特徴とする請求項１記載の凹版印刷機のワイピング装置。
前記機能性検出装置は、ワイピングローラに対して相対的に配設され、ローラ軸方向に適宜移動可能であることを特徴とする請求項１及び２記載の凹版印刷機のワイピング装置。
前記機能性検出装置の少なくとも一つは、磁気センサと磁気センサ近傍に設けられた磁性体から構成される磁気検出器を有することを特徴とする請求項１及至３記載の凹版印刷機のワイピング装置。
前記機能性検出装置の少なくとも一つは、２５０ｎｍ〜９００ｎｍの電磁波を測定することが可能である蛍光検出器を有することを特徴とする請求項１及至３記載の凹版印刷機のワイピング装置。
前記機能性検出装置の少なくとも一つは、１５０ｎｍ〜３５０ｎｍの電磁波を測定することが可能である紫外線検出器を有することを特徴とする請求項１及至３記載の凹版印刷機のワイピング装置。
前記機能性検出装置の少なくとも一つは、２μｍ〜２５μｍの電磁波を測定することが可能である赤外線検出器を有することを特徴とする請求項１及至３記載の凹版印刷機のワイピング装置。