JP2019098574A - 自動洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキソ印刷機の圧胴などの回転ドラムの表面を自動的に洗浄する自動洗浄装置に関するものである。【解決手段】ドラム（２）の表面を洗浄する自動洗浄装置（１）は、洗浄機構（４）と洗浄液供給機構（５）から構成され、洗浄布（６）が押圧パッド（９）によってドラム（２）の表面に押し付けられているときに、洗浄液供給機構（５）から洗浄液を供給して、押圧パッド（９）の上流側に洗浄液のプール（１８）を形成し、洗浄布が押圧パッド（９）によってドラム（２）の表面に押し付けられているときに、洗浄液のプール（１８）が消失した状態で前記洗浄布が前記ドラムを拭くことによってドラムの表面を洗浄する自動洗浄装置とした。【選択図】 図１

Description

本発明は、フレキソ印刷機の圧胴などの回転ドラムの表面を自動的に洗浄する自動洗浄装置に関するものである。

フレキソ印刷機は、１つの圧胴ドラムと、その周辺に各色の印刷ユニットを並べたセンタードラム式の構成をとるものがある。
このようなセンタードラム式は、印刷媒体が１つの圧胴ドラムに案内されて走行しているあいだに次々と各色が印刷される。そのため、多色刷りであっても、見当精度を高くすることができるという利点がある。特に印刷媒体が、伸縮性に富む柔軟な樹脂フイルムの場合にその利点を発揮することができる。

一方、圧胴ドラムの表面に異物の付着などの欠陥があると、その部分が凸になる。その異物による凸の影響は、全色に出る。従って、圧胴ドラムの表面は、清浄に保たなければならない。

特許文献１には、センタードラム式のフレキソ印刷機の圧胴ドラムの自動洗浄装置が記載されている。ここに記載された自動洗浄装置は、ＦＩＧ．６において、供給ロール（１０９）から洗浄布（９）を供給し、巻取りロール（２０９）によって巻き取る布送り機構を備えている。さらに、供給ロールと巻取りロールの間に、洗浄機構（１０）を設けるとともに、ドラム（Ｔ）の回転方向（Ｆ）に対して上流側に洗浄液（１１０）を供給している。すなわち、事前に洗浄布を洗浄液で濡らし、洗浄液で濡れた洗浄布によって、ドラムの表面を拭くようになっている。

特許文献２には、フレキソ印刷機ではないが、オフセット印刷機のブランケットシリンダの自動洗浄装置が記載されている。ここに記載された洗浄装置は、ブランケットシリンダの回転方向に対して上流側に洗浄液をスプレーする。洗浄装置は、ブランケットに付着したインキの洗浄を行うようになっている。

また、特許文献３には、オフセット印刷機の圧胴を自動的に洗浄する洗浄装置の例が記載されている。ここに記載された洗浄装置は、圧胴の回転方向に対して下流側に洗浄液をスプレーし、洗浄布によって拭き取るようになっている。

米国特許出願公開第２０１２／０２４０８００号明細書 特開２００６−２４７９２０号公報 特開２００５−１８６５９５号公報

従来の自動洗浄装置は、水性インキを使用するフレキソ印刷機の圧胴の洗浄には、十分な性能が得られなかった。この原因は、洗浄液の供給の制御と、洗浄布による拭き取りの組み合わせが合理的でなかったところにある。
本発明は、センタードラム式フレキソ印刷機のドラムに付着した水性インキを、効率的に洗浄可能な自動洗浄装置としたものである。

本発明は、回転するドラムの表面に付着した異物を洗浄布によって洗浄するための自動洗浄装置において、前記洗浄布を供給する供給ロールと、前記供給ロールから供給される前記洗浄布を巻き上げる巻取りロールと、前記供給ロール及び前記巻取りロールの間にあって、必要に応じて、前記洗浄布を前記ドラムの表面に押し付ける押圧パッドから構成される洗浄機構と、前記ドラムの回転方向から見て、前記押圧パッドの上流側に配置され、前記洗浄液をドラムの表面に供給する洗浄液供給機構から構成され、前記洗浄布が前記押圧パッドによって前記ドラム表面に押し付けられているときに、前記洗浄液供給機構から前記洗浄液を供給して、前記押圧パッドの上流側に前記洗浄液のプールを形成するプール形成の工程と、前記洗浄布が前記押圧パッドによって前記ドラムの表面に押し付けられているときに、前記洗浄液供給機構からの前記洗浄液の供給を停止して、前記洗浄液のプールが消失した状態で拭く、拭き上げ工程を組み合わせることによって前記ドラムの表面を洗浄することを特徴とする自動洗浄装置とした。

また、前記洗浄液供給機構は、前記洗浄液を供給する洗浄液タンクと、前記洗浄液タンクから前記洗浄液を押し出すポンプと、前記ドラムの回転方向に対して前記押圧パッドの上流側に、前記ドラムの表面に向けて前記洗浄液をスプレーするための複数のスプレーノズルと、前記ポンプ及び前記スプレーノズルの間にあって、前記洗浄液の流れを制御する制御弁と、前記制御弁を制御する弁制御機構から構成したことを特徴とする自動洗浄装置とした。

また、前記プール形成の工程は、前記弁制御機構によって、前記洗浄液が前記プールからあふれて流出しないように制御することを特徴とする自動洗浄装置とした。

また、前記洗浄液は、水であることを特徴とする自動洗浄装置とした。

また、前記洗浄液は、界面活性剤を含む水であることを特徴とする自動洗浄装置とした。

さらに、前記自動洗浄装置は、前記洗浄布が前記押圧パッドに到達する前に、前記洗浄布に洗浄液を含ませる洗浄布湿潤機構を備えていることを特徴とする自動洗浄装置とした。

本発明によれば、センタードラム式フレキソ印刷機のドラムに付着した水性インキを除去するために、まずプール形成工程で、十分な洗浄液を塗布してインキを緩め、その後拭き上げ工程で、ドラムの表面に残った洗浄液を拭き上げるようにした。そのため短時間で完全なセンタードラム式フレキソ印刷機のドラムに付着した水性インキを除去することができる。

本発明の自動洗浄装置の側面図である。 本発明の自動洗浄装置の平面図である。 プール形成の工程の説明図である プール形成の工程の説明図である 頻度制御で実現したスプレーの例である。 拭き上げ工程の説明図である。

本発明者らは、センタードラム式フレキソ印刷機のドラムの表面に付着した水性インキを除去する方策を多面的に検討した。本来ドラムの表面には、インキの付着があってはならず、定期的に除去しなければならない。さまざまな状態で実験を繰り返し、その結果見出した特性は、
（１）ドラムに付着した水性インキは、洗浄液で湿らすと緩めることができること、
（２）洗浄液は、必ずしも有機溶剤である必要はなく、水や界面活性剤を加えた水でよいこと、
（３）洗浄布を押圧パッドでドラムの表面に押し付ける機械方式であれば、洗浄液で緩んだインキを洗浄布で拭き取ることが可能なこと、
などであった。

これは、センタードラムの表面が、金属鏡面であるからであると推定された。さらに、インキが緩むとは、必ずしも溶けるわけではなく、例えばひび割れが進んで粉状または粘土状になる状態であることがわかった。そして、発明者らは、この実験によって見出した知見に着目して、本発明を完成させるに至った。

図１は、本発明の側面図である。１は、自動洗浄装置である。２は、フレキソ印刷機のセンター圧胴ドラム（以下「ドラム」という。）である。矢印３は、回転方向を示す。

自動洗浄装置１は、全体として２つの機構から構成されている。４は洗浄機構であり、５は、洗浄液供給機構である。洗浄液供給機構５は、ドラム２の回転方向３について、洗浄機構４の上流側に配置されている。

６は洗浄布である。７は、供給ロールであり、８は巻取りロールである。洗浄布６は、供給ロール７から供給され、巻取りロール８に巻き取られる。巻取りロール８は、図示しない駆動源によって回転駆動され、洗浄布６を巻き取る。９は、押圧パッドである。押圧パッド９は、供給ロール７との８の間に配置され、必要に応じて、洗浄布６をドラム２に押し付ける。１０は、供給ロール７、押圧パッド９、巻取りロール８を両側から支持するサポートプレートである。

図２は、本発明の平面図である。洗浄液供給機構５は、複数のスプレーノズル１４及び電磁バルブ１５、洗浄液タンク１１、ポンプ１２、供給パイプ１３及びバルブコントローラ１７から構成されている。洗浄液は、洗浄液タンク１１からポンプ１２によって所定の圧力で、供給パイプ１３を経由して、複数のスプレーノズル１４に送られる。図２においては、スプレーノズル１４及び制御弁としての電磁バルブ１５を組み合わせて、Ｓ１からＳ８まで８組の例を示している。Ｓ１からＳ８までの電磁バルブ１５は、弁制御機構としてのバルブコントローラ１７によって個々に制御される。１６は、スプレーノズル１４から吐出する洗浄液のスプレーである。

すなわち、洗浄液供給機構５は、洗浄液を供給する洗浄液タンク１１と、洗浄液タンク１１から洗浄液を押し出すポンプ１２と、ドラム２の回転方向３に対して押圧パッド９の上流側に、ドラム２の表面に向けて洗浄液をスプレーするための複数のスプレーノズル１４と、ポンプ１２及びスプレーノズル１４の間にあって、洗浄液の流れを制御する制御弁１５と、制御弁１５を制御する弁制御機構１７によって構成される。

制御弁１５としては、例えば電磁バルブを好適に用いることができるがこれに限定されるものではなく、空気圧で作動するバルブ等、制御弁としての機能を有するものならば何でも用いることができる。

また、弁制御機構（バルブコントローラ）１７としては、制御弁が電磁バルブの場合は電磁バルブを電気的に制御する装置を用いることができるが、制御弁が空気圧で作動するバルブの場合は、各バルブへの空気圧を制御する装置を用いることができ、制御弁の種類に応じた装置を用いることができる。

図１に示した自動洗浄装置１は、２つの工程で動作する。最初の工程は、プール形成の工程であり、次の工程は、拭き上げの工程である。

プール形成の工程とは、ドラム２の表面に洗浄液を塗布する工程であって、洗浄布６が押圧パッド９によってドラム２の表面に押し付けられているときに、洗浄液供給機構５から洗浄液を供給して、押圧パッド９の上流側に洗浄液のプールを形成する工程である。

図３は、プール形成の工程の説明図である。１８は、洗浄液のプールである。洗浄液のプール１８は、洗浄布６が押圧パッド９によって、ドラム２に押し付けられているときに、洗浄液供給機構５から供給する洗浄液の量を調整することによって形成できる。

洗浄液が多すぎると、プール１８はあふれて、洗浄液が、プール１８の外に流出する。洗浄液が少ないと、洗浄液はすべて洗浄布６に吸い上げられ、プール１８は形成されない。

拭き上げの工程は、洗浄液供給機構５からの洗浄液の供給を停止するか、少なくして、プール１８を消失させ、ドラム２の表面に残った洗浄液をすべて洗浄布６に吸い上げる工程である。

図４は、プール形成の工程の説明図である。図２に示したポンプ１２の圧力が一定の場合は、洗浄液の吐出量の調整の仕方には２種類ある。制御弁１５は、開く時間と、閉じる時間を自由に設定できるからである。図４では、説明のために、本来円柱であるドラム２を平面に展開し示している。１９は、スプレーの跡を示すスプレーパターンである。スプレーパターン１９は、説明のために面積を狭く示している。しかし、スプレーパターン１９は、実際には、隙間ができないように、２０、２１で示すように、ドラム２の回転方向３について、隣接するパターンの一部を重ねるようにしてもよい。

Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、頻度制御の例で、制御弁１５の開時間を一定として、スプレーの頻度を制御するようにした例である。ドラム２に吐出される洗浄液の量は、１ショットあたりの量はＳ１、Ｓ２、Ｓ３とも同じであるが、トータル量としては、Ｓ１が少なく、Ｓ３が多く、Ｓ２はその中間である。

また、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８は、開時間制御の例で、制御弁１５の開閉の頻度を一定として、スプレーの時間を制御するようにした例である。ドラム２に吐出される洗浄液の量は、１ショットあたりの量も、トータル量もＳ６が少なく、Ｓ８が多く、Ｓ７はその中間である。

図３に示す洗浄液のプール１８には、あふれ状態、維持状態、消失状態の３つの状態が存在する。
あふれ状態は、プール１８が大きくなりすぎて、洗浄液がプール１８から外に流れ出す状態である。あふれ状態でプール１８からあふれた洗浄液は、洗浄には何も寄与しておらず、単に印刷機を汚染するだけになってしまう。従って、あふれ状態が継続することは望ましくない。

維持状態は、プール１８の量が変化せず、洗浄液はドラム２の表面に均等に塗られる状態である。洗浄液は、効率的にドラム２の表面に付着したインキを緩める。洗浄経過を観察していると、最初は洗浄液がドラム２の表面を濡らすだけであるが、洗浄液がインキを緩めてドラム２の表面に到達したときに、急に洗浄が進行する。すなわち、ドラム２の表面から急にインキがはがれて、洗浄布６に拭き取られる。

消失状態は、プール１８が、スプレー直後の短時間しか現れず、次のスプレーが行われるまで消失した状態である。この場合は、大部分の時間は乾いた洗浄布６で、ドラム２の表面を擦るのみで、洗浄が進行しないわけではないが、効率が悪い。

洗浄液は、ドラム２の表面に付着したインキが、水性インキの場合は、水でよい。また、実験では、洗浄液として、水に１％程度の界面活性剤を入れると、なお洗浄効果を高くすることができた。界面活性剤を入れることができるのであれば、入れるほうがよい。また、従来通り、有機溶剤を入れてもよい。

洗浄液のプール１８には、あふれ状態、維持状態、消失状態の３つの状態の制御は、ドラム２のインキの付着状態、環境温度、湿度、洗浄布６の銘柄等で変わってくるので、弁制御機構１７で、いくつかのパターンを登録しておいて、その中から選択するのが合理的である。プール１８は、押圧パッド９によって押し付けられた洗浄布６によって形成されるので、あまり厳密でなくても、現実にはプリセット可能な程度に緩やかな制御で実現できる。

図５は、頻度制御で実現したスプレーの例である。図５では、ドラム２の表面に均一にスプレーパターン１９を分散させている。もし、ドラム２の表面の汚れ方が不均一で汚れが部分的に偏っている場合は、汚れのパターンに合わせてスプレーパターン１９を不均一に分散するように調整してもよい。

図６は、拭き上げ工程の説明図である。拭き上げ工程は、洗浄布６が押圧パッド９によってドラム２の表面に押し付けられているときに、洗浄液供給機構５からの洗浄液の供給を停止して、洗浄液のプール１８が消失した状態である。この工程では、ドラム２に残った洗浄液を完全に洗浄布６で拭き取る工程である。

２２及び２３は、洗浄布６が押圧パッド９に到達する前に、洗浄布６を洗浄液によって湿潤にさせる洗浄布湿潤機構である。洗浄布６としては、不織布が適しているが、不織布は、いくらか湿潤にしたほうが、拭き上げ工程が短時間で済む。これは、ドラム２の表面にわずかに残った粉上のインキが効率的に拭き取られるためである。洗浄布湿潤機構２２，２３によって供給する洗浄液は、不純物が少ない精製水がよく、いくらか界面活性剤を含んでいても差し支えない。また、洗浄布湿潤機構は、洗浄布６の内側である２２だけ、または外側２３だけでもよく、両方使用してもよい。

１ 自動洗浄装置
２ ドラム
３ 回転方向
４ 洗浄機構
５ 洗浄液供給機構
６ 洗浄布
７ 供給ロール
８ 巻取りロール
９ 押圧パッド
１０ サポートプレート
１１ 洗浄液タンク
１２ ポンプ
１３ 供給パイプ
１４ スプレーノズル
１５ 制御弁（電磁バルブ）
１６ 洗浄液のスプレー
１７ 弁制御機構（バルブコントローラ）
１８ 洗浄液のプール
１９ スプレーパターン
２０ スプレーパターン
２１ スプレーパターン
２２，２３ 洗浄布湿潤機構

Claims (6)

1. 回転するドラムの表面に付着した異物を洗浄布によって洗浄するための自動洗浄装置において、
   前記洗浄布を供給する供給ロールと、
   前記供給ロールから供給される前記洗浄布を巻き上げる巻取りロールと、
   前記供給ロール及び前記巻取りロールの間にあって、前記洗浄布を前記ドラムの表面に押し付ける押圧パッドから構成される洗浄機構と、
   前記ドラムの回転方向から見て、前記押圧パッドの上流側に配置され、洗浄液をドラムの表面に供給する洗浄液供給機構と、から構成され、
   前記洗浄布が前記押圧パッドによって前記ドラムの表面に押し付けられているときに、前記洗浄液供給機構から前記洗浄液を供給して、前記押圧パッドの上流側に前記洗浄液のプールを形成し、
   前記洗浄布が前記押圧パッドによって前記ドラムの表面に押し付けられているときに、前記洗浄液供給機構からの前記洗浄液の供給を停止して、前記洗浄液のプールが消失した状態で前記洗浄布が前記ドラムを拭くことによって前記ドラムの表面を洗浄することを特徴とする自動洗浄装置。
2. 前記洗浄液供給機構は、
   前記洗浄液を供給する洗浄液タンクと、
   前記洗浄液タンクから前記洗浄液を押し出すポンプと、
   前記ドラムの回転方向に対して前記押圧パッドの上流側に、前記ドラムの表面に向けて前記洗浄液をスプレーするための複数のスプレーノズルと、
   前記ポンプ及び前記スプレーノズルの間にあって、前記洗浄液の流れを制御する制御弁と、
   前記制御弁を制御する弁制御機構と、
   から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の自動洗浄装置。
3. 前記弁制御機構は、前記洗浄液のプールを形成した際、前記洗浄液が前記プールからあふれて流出しないように制御することを特徴とする請求項２に記載の自動洗浄装置。
4. 前記洗浄液は、水であることを特徴とする請求項１に記載の自動洗浄装置。
5. 前記洗浄液は、界面活性剤を含む水であることを特徴とする請求項１に記載の自動洗浄装置。
6. 前記自動洗浄装置は、前記洗浄布が前記押圧パッドに到達する前に、前記洗浄布に洗浄液を含ませる洗浄布湿潤機構を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動洗浄装置。