JP2020142448A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷対象物の走行を停止させることなく、かつ、印刷対象物上に未印刷領域を発生させることなく、ドクターナイフを交換可能な印刷装置を実現する。【解決手段】印刷装置１は、インクが貯留されるインク槽１０と、インク槽１０内に回転可能に設けられ、インク槽１０に貯留されているインクに浸漬される印刷ロール２０と、印刷ロール２０の外周面２０ａに接触し、当該外周面２０ａから余分なインクを除去する第１ドクターナイフ３０および第２ドクターナイフ４０と、を有する。第１ドクターナイフ３０および第２ドクターナイフ４０は、印刷ロール２０の回転方向において互いに異なる位置に配置される。第１ドクターナイフ３０および第２ドクターナイフ４０は、印刷ロール２０の外周面２０ａに接触する作動位置と、印刷ロール２０の外周面２０ａに接触しない待機位置と、に互いに独立して移動可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、対象物の表面に文字，図形，記号などを印刷する印刷装置に関するものであり、特に、電線などの長尺物に対する連続印刷に適した印刷装置に関するものである。

現在、様々な印刷装置が開発され、実用化されているが、その１つに印刷ロールおよびドクターナイフを備える印刷装置がある。この種の印刷装置が備える印刷ロールの表面（外周面）には、印刷すべき文字，図形，記号などに応じた凹凸（溝）が形成される。外周面に凹凸が形成された印刷ロールは、インクに浸漬され、外周面にインクが付着される。一方、この種の印刷装置に設けられるドクターナイフは、印刷ロールの外周面から余分なインクを除去する役割を担う。具体的には、ドクターナイフの先端が回転する印刷ロールの外周面に接触し、印刷ロールの外周面から余分なインクを削ぎ落す。つまり、ドクターナイフの先端は、回転する印刷ロールの外周面と常に接触している。このため、ドクターナイフの先端が徐々に摩耗し、インクを削ぎ落す能力が次第に低下する。そこで、定期的に、或いは適宜にドクターナイフを交換する必要がある。

通常、ドクターナイフの交換作業は、印刷装置を稼働させたまま行われる。具体的には、印刷対象物を走行させつつ、印刷ロールを印刷対象物から離間させ、さらに印刷ロールからドクターナイフを離間させる。その上で、ドクターナイフを保持しているホルダから使用済みのドクターナイフを取り外し、未使用のドクターナイフをホルダに取り付ける。したがって、ドクターナイフの交換作業中は、印刷が中断され、印刷対象物上に未印刷の領域が発生してしまう。従来、このようにして発生した印刷対象物上の未印刷領域は破棄されていた。

そこで、特許文献１には、印刷ロールの幅の２倍以上の長さのドクターナイフおよびホルダを有し、ドクターナイフの一部が摩耗した場合に、摩耗していないドクターナイフの他の一部を使用可能としたドクターホルダ装置が記載されている。

特開２０１３−２３３６７７号公報

しかし、特許文献１に記載されているドクターホルダ装置を備えた印刷装置であっても、いつかはドクターナイフを交換しなくてはならない。そして、ドクターナイフの交換作業中は従来と同じく印刷が中断されるので、印刷対象物上に未印刷領域が発生する。

また、特許文献１に記載されているドクターホルダ装置では、ドクターナイフの一部が摩耗した場合、当該ドクターナイフが長手方向にスライドされ、摩耗していないドクターナイフの他の一部が印刷ロールの外周面に当接される。しかし、それまで使用されていたドクターナイフの一部は既に摩耗している。このため、それまで使用されていたドクターナイフの一部（既使用部分）と、新たに使用されるドクターナイフの他の一部（未使用部分）との間に段差が発生し、ドクターナイフを円滑にスライドさせることができなかったり、ドクターナイフと印刷ロールとの間に隙間が発生してしまったりする虞がある。

本発明の目的は、印刷対象物の走行を停止させることなく、かつ、印刷対象物上に未印刷領域を発生させることなく、ドクターナイフを交換可能な印刷装置を提供することである。

本発明に係る印刷装置は、インクが貯留されるインク槽と、前記インク槽内に回転可能に設けられ、前記インク槽に貯留されているインクに浸漬される印刷ロールと、前記印刷ロールの外周面に接触し、前記印刷ロールの外周面から余分なインクを除去する第１ドクターナイフおよび第２ドクターナイフと、を有する。前記第１ドクターナイフおよび前記第２ドクターナイフは、前記印刷ロールの回転方向において互いに異なる位置に配置される。また、前記第１ドクターナイフおよび前記第２ドクターナイフは、前記印刷ロールの外周面に接触する作動位置と、前記印刷ロールの外周面に接触しない待機位置と、に互いに独立して移動可能である。

本発明の一態様では、印刷装置に、前記第１ドクターナイフが着脱される第１ホルダと、前記第２ドクターナイフが着脱される第２ホルダと、前記第１ホルダを支持する第１シャフトと、前記第２ホルダを支持する第２シャフトと、が設けられる。そして、前記第１シャフトの回転に伴って、前記第１ホルダに装着されている前記第１ドクターナイフが移動し、前記第２シャフトの回転に伴って、前記第２ホルダに装着されている前記第２ドクターナイフが移動する。

本発明の他の一態様では、印刷装置に、前記第１シャフトを回転させる第１操作ハンドルと、前記第２シャフトを回転させる第２操作ハンドルと、が設けられる。

本発明の他の一態様では、印刷装置に、前記作動位置にある前記第１ドクターナイフを前記印刷ロールの外周面に圧接させる第１弾性体と、前記作動位置にある前記第２ドクターナイフを前記印刷ロールの外周面に圧接させる第２弾性体と、が設けられる。

本発明によれば、印刷対象物の走行を停止させることなく、かつ、印刷対象物上に未印刷領域を発生させることなく、ドクターナイフを交換可能な印刷装置が実現される。

本発明が適用された印刷装置の構成を示す説明図である。 本発明が適用された印刷装置の構成を示す他の説明図である。 （ａ）は第１ホルダおよび第１ドクターナイフの拡大側面図であり、（ｂ）は第１ホルダおよび第１ドクターナイフの拡大平面図である。 本発明が適用された印刷装置の構成を示す他の説明図である。 （ａ）は作動位置にある第１ドクターナイフおよび待機位置にある第２ドクターナイフを示す説明図であり、（ｂ）は待機位置にある第１ドクターナイフおよび作動位置にある第２ドクターナイフを示す説明図である。

以下、本発明が適用された印刷装置の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明が適用された印刷装置の用途は特に限定されないが、本実施形態に係る印刷装置は、印刷対象物の一例である絶縁電線のシース表面に所望の文字，図形，記号などを印刷するために用いられる。

図１，図２に示されるように、本実施形態に係る印刷装置１は、インク槽１０と、印刷ロール２０と、押えロール２１と、第１ドクターナイフ３０および第１ホルダ３１と、第２ドクターナイフ４０および第２ホルダ４１と、を有する。尚、作図の便宜上の理由により、図２では、図１に示されている構成の一部が省略されている。

インク槽１０は、上方が開口した箱形に形成されており、インクを貯留する。印刷ロール２０は、インク槽１０内に回転可能に設けられており、インク槽１０に貯留されているインクに浸漬される。具体的には、印刷ロール２０は、絶縁電線Ａの直径と同程度の厚みを有する円板状に形成されている。ロール固定シャフト２２が印刷ロール２０の中心を貫通している。印刷ロール２０は、ロール固定シャフト２２にベアリングを介して固定されている。つまり、印刷ロール２０は、ロール固定シャフト２２に回転自在に取付けられている。言い換えれば、ロール固定シャフト２２は、印刷ロール２０を回転自在に支持している。

印刷ロール２０の外周面２０ａには、絶縁電線Ａのシース表面に印刷すべき文字，図形，記号などに応じた凹凸（溝）が形成されている。印刷ロール２０が回転すると、当該印刷ロール２０の全周の１／４〜１／２程度がインク槽１０に貯留されているインクに浸かる。この結果、凹凸（溝）が形成されている印刷ロール２０の外周面２０ａにインクが付着する。

押えロール２１は、インク槽１０の上方に配置されており、絶縁電線Ａを挟んで印刷ロール２０と対向する。押えロール２１は、絶縁電線Ａを適度な力で印刷ロール２０に押し付けつつ、回転する。これにより、印刷ロール２０と押えロール２１との間を絶縁電線Ａが走行する。また、印刷ロール２０が回転し、かつ、回転する印刷ロール２０の外周面２０ａが絶縁電線Ａのシース表面に押し付けられる。この結果、絶縁電線Ａのシース表面に文字，図形，記号などが印刷（転写）される。

第１ドクターナイフ３０および第２ドクターナイフ４０は、印刷ロール２０の外周面２０ａに接触し、当該外周面２０ａから余分なインクを除去する役割を担う。かかる役割を果たすべく、第１ドクターナイフ３０および第２ドクターナイフ４０は、印刷ロール２０の周囲に配置されている。より詳細には、図１に示されるように、第１ドクターナイフ３０および第２ドクターナイフ４０は、印刷ロール２０の周囲であって、かつ、印刷ロール２０の回転方向において互いに異なる位置に配置されている。

第１ドクターナイフ３０および第２ドクターナイフ４０は、印刷ロール２０の外周面２０ａに接触する作動位置と、印刷ロール２０の外周面２０ａに接触しない待機位置と、に互いに独立して移動可能である。また、第１ドクターナイフ３０および第２ドクターナイフ４０は、互いに干渉することなく、それぞれの作動位置と待機位置とに移動可能である。尚、図１に示されている第１ドクターナイフ３０は作動位置にあり、第２ドクターナイフ４０は待機位置にある。第１ドクターナイフ３０および第２ドクターナイフ４０の移動の詳細については後述する。

第１ドクターナイフ３０および第２ドクターナイフ４０は、それぞれホルダに保持された状態でインク槽１０内の所定位置に配置されている。具体的には、第１ドクターナイフ３０は第１ホルダ３１に保持されており、第２ドクターナイフ４０は第２ホルダ４１に保持されている。第１ホルダ３１および第２ホルダ４１は、同一または実質的に同一の形状，構造および寸法を有する。そこで、図３を参照しながら第１ホルダ３１の詳細について説明することによって、第２ホルダ４１の詳細についても同時に明らかにする。

図３（ａ），（ｂ）に示されるように、第１ホルダ３１は、全体として略直方体形の外観を呈する。第１ホルダ３１には、前面および両側面において開口するスリット３２と、上面からスリット３２の内側まで貫通する３つのボルト穴３３と、両側面において開口するシャフト挿通穴３４と、が設けられている。第１ドクターナイフ３０は、その一部がスリット３２に差し込まれ、残りの一部が第１ホルダ３１の前面から前方に突出している。

第１ドクターナイフ３０は、第１ホルダ３１のそれぞれのボルト穴３３に挿通された固定ボルト３５によって第１ホルダ３１に固定され、第１ホルダ３１と一体化されている。具体的には、第１ドクターナイフ３０の、スリットに差し込まれている部分の上面に、ボルト穴３３に挿通された固定ボルト３５の先端面が突き当てられている。もっとも、固定ボルト３５を緩めると、第１ドクターナイフ３０と第１ホルダ３１との固定が解除され、第１ドクターナイフ３０を第１ホルダ３１から取り外すことができる。つまり、図１に示されている第１ドクターナイフ３０は第１ホルダ３１に着脱され、第２ドクターナイフ４０は第２ホルダ４１に着脱される。

第１ホルダ３１に装着されている第１ドクターナイフ３０が待機位置から作動位置に移動すると、第１ホルダ３１の前面から突出している第１ドクターナイフ３０の突出部分の先端（第１ドクターナイフ３０の先端部）が印刷ロール２０の外周面２０ａに接触する。また、第２ホルダ４１に装着されている第２ドクターナイフ４０が待機位置から作動位置に移動すると、第２ホルダ４１の前面から突出している第２ドクターナイフ４０の突出部分の先端（第２ドクターナイフ４０の先端部）が印刷ロール２０の外周面２０ａに接触する。

一方、第１ホルダ３１に装着されている第１ドクターナイフ３０が作動位置から待機位置に移動すると、それまで印刷ロール２０の外周面２０ａに接触していた第１ドクターナイフ３０の先端部が印刷ロール２０の外周面２０ａから離れる。また、第２ホルダ４１に装着されている第２ドクターナイフ４０が作動位置から待機位置に移動すると、それまで印刷ロール２０の外周面２０ａに接触していた第２ドクターナイフ４０の先端部が印刷ロール２０の外周面２０ａから離れる。

図１に示されるように、第１ドクターナイフ３０が装着される第１ホルダ３１は、シャフト挿通穴３４（図３）に挿通された第１シャフト３６によって支持されている。第１ホルダ３１と第１シャフト３６とは相対回転不能に固定されている一方、第１シャフト３６はインク槽１０に回転自在に取付けられている。また、第２ドクターナイフ４０が装着される第２ホルダ４１は、シャフト挿通穴３４（図３）と同一のシャフト挿通穴に挿通された第２シャフト４６によって支持されている。第２ホルダ４１と第２シャフト４６とは相対回転不能に固定されている一方、第２シャフト４６はインク槽１０に回転自在に取付けられている。以下の説明では、第１シャフト３６を「第１ホルダ固定シャフト３６」と呼び、第２シャフト４６を「第２ホルダ固定シャフト４６」と呼ぶ。

第１ホルダ固定シャフト３６と第２ホルダ固定シャフト４６とは互いに平行である。また、第１ホルダ固定シャフト３６および第２ホルダ固定シャフト４６は、ロール固定シャフト２２に対して平行である。

図２，図４に示されるように、第１ホルダ固定シャフト３６の一端は、インク槽１０の側壁を貫通し、当該側壁の外面に設けられている第１操作ハンドル３７に連結されている。同様に、第２ホルダ固定シャフト４６の一端は、インク槽１０の側壁を貫通し、当該側壁の外面に設けられている第２操作ハンドル４７に連結されている。尚、図２では、第２ホルダ固定シャフト４６および第２操作ハンドル４７の図示が省略されている。

図４に示されている第１操作ハンドル３７を反時計回りに回転させると、第１ホルダ固定シャフト３６が反時計回りに回転し、これに伴って第１ホルダ３１がインク槽１０内で反時計回りに回動する。また、図４に示されている第２操作ハンドル４７を反時計回りに回転させると、第２ホルダ固定シャフト４６が反時計回りに回転し、これに伴って第２ホルダ４１がインク槽１０内で反時計回りに回動する。一方、図４に示されている第１操作ハンドル３７を時計回り回転させると、第１ホルダ固定シャフト３６が時計回りに回転し、これに伴って第１ホルダ３１がインク槽１０内で時計回りに回動する。また、図４に示されている第２操作ハンドル４７を時計回りに回転させると、第２ホルダ固定シャフト４６が時計回りに回転し、これに伴って第２ホルダ４１がインク槽１０内で時計回りに回動する。

上記のように、第１操作ハンドル３７を操作することによって、第１ホルダ３１をインク槽１０内で回動させることができる。同様に、第２操作ハンドル４７の操作することによって、第２ホルダ４１をインク槽１０内で回動させることができる。さらに、第１ホルダ３１および第２ホルダ４１を所望の方向に回動させることによって、第１ドクターナイフ３０および第２ドクターナイフ４０を作動位置から待機位置に移動させ、或いは待機位置から作動位置に移動させることができる。

次に、第１操作ハンドル３７および第２操作ハンドル４７に対する操作と、これに伴う第１ドクターナイフ３０および第２ドクターナイフ４０の移動と、の関係について、図４，図５を参照しながらより詳細に説明する。

図４および図５（ａ）に示されている第１ドクターナイフ３０は作動位置にあり、第２ドクターナイフ４０は待機位置にある。一方、図５（ｂ）に示されている第１ドクターナイフ３０は待機位置にあり、第２ドクターナイフ４０は作動位置にある。

図４に示されている第１操作ハンドル３７を時計回りに回転させると、第１ホルダ固定シャフト３６が時計回りに回転する。すると、第１ホルダ固定シャフト３６に固定されている第１ホルダ３１および当該第１ホルダ３１に装着されている第１ドクターナイフ３０が時計回りに回動する。言い換えれば、第１ホルダ３１および当該第１ホルダ３１に装着されている第１ドクターナイフ３０が、第１ホルダ固定シャフト３６を回転軸として右回りに回動する。この結果、それまで印刷ロール２０の外周面２０ａに接触していた第１ドクターナイフ３０の先端部が印刷ロール２０の外周面２０ａから離れる。つまり、第１ドクターナイフ３０は、図５（ａ）に示されている作動位置から図５（ｂ）に示されている待機位置に移動する。

一方、図４に示されている第２操作ハンドル４７を反時計回りに回転させると、第２ホルダ固定シャフト４６が反時計回りに回転する。すると、第２ホルダ固定シャフト４６に固定されている第２ホルダ４１および当該第２ホルダ４１に装着されている第２ドクターナイフ４０が反時計回りに回動する。言い換えれば、第２ホルダ４１および当該第２ホルダ４１に装着されている第２ドクターナイフ４０が、第２ホルダ固定シャフト４６を回転軸として左回りに回動する。この結果、それまで印刷ロール２０の外周面２０ａに接触していなかった第２ドクターナイフ４０の先端部が印刷ロール２０の外周面２０ａに接触する。つまり、第２ドクターナイフ４０は、図５（ａ）に示されている待機位置から図５（ｂ）に示されている作動位置に移動する。要するに、印刷ロール２０の外周面２０ａに接触するドクターナイフが第１ドクターナイフ３０から第２ドクターナイフ４０に切り替えられる。尚、上記と実質的に同一の操作によって、印刷ロール２０の外周面２０ａに接触するドクターナイフを第２ドクターナイフ４０から第１ドクターナイフ３０に切替可能であることは容易に理解できるはずである。

また、図５（ａ）に示されている第２ドクターナイフ４０を待機位置から作動位置に移動させた後に、同図に示されている第１ドクターナイフ３０を作動位置から待機位置に移動させれば、印刷ロール２０の外周面２０ａにドクターナイフが接触していない空白時間が生じることもない。

つまり、印刷対象物である絶縁電線Ａの走行を停止させることなく、かつ、絶縁電線Ａのシース表面に未印刷領域を発生させることなく、印刷ロール２０の外周面２０ａに接触するドクターナイフを第１ドクターナイフ３０から第２ドクターナイフ４０に切り替えることができる。

上記のようにして第１ドクターナイフ３０を作動位置から待機位置に移動させた後、第１ホルダ３１から使用済みの第１ドクターナイフ３０を取り外し、未使用の第１ドクターナイフ３０を第１ホルダ３１に取り付ける。つまり、次回のドクターナイフ交換に備えて第１ドクターナイフ３０を新品に取り換えておく。尚、第２ドクターナイフ４０が摩耗したら、当該第２ドクターナイフ４０を待機位置から作動位置に移動させてから新品の第１ドクターナイフ３０を作動位置から待機位置に移動させ、その後に第２ドクターナイフ４０を新品に取り換えることはもちろんである。このようなドクターナイフの切替および交換を繰り返すことにより、絶縁電線Ａ上に未印刷領域を発生させることなく、絶縁電線Ａに対して連続的に印刷を行うことができる。

尚、図４に示されるように、第１操作ハンドル３７および第２操作ハンドル４７が設けられているインク槽１０の側壁外面には、第１ドクターナイフ３０を印刷ロール２０の外周面２０ａに圧接させる第１弾性体３８と、第２ドクターナイフ４０を印刷ロール２０の外周面２０ａに圧接させる第２弾性体４８と、が設けられている。本実施形態における第１弾性体３８および第２弾性体４８は、コイルばねである。第１弾性体３８としてのコイルばねの一端は、第１操作ハンドル３７に連結され、他端は係止金具３９に連結されている。同様に、第２弾性体４８としてのコイルばねの一端は、第２操作ハンドル４７に連結され、他端は他の係止金具４９に連結されている。第１弾性体３８の弾性復元力により、第１操作ハンドル３７は反時計回りに引っ張られ、第２弾性体４８の弾性復元力により、第２操作ハンドル４７は反時計回りに引っ張られる。この結果、第１ドクターナイフ３０および第２ドクターナイフ４０のそれぞれは、作動位置にあるとき、印刷ロール２０の外周面２０ａに一定の力で圧接される。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、ドクターナイフの数は２つに限られず、３つ以上のドクターナイフを設けることもできる。この場合、３つ以上のドクターナイフは、互いに干渉することなく、かつ、互いに独立して作動位置と待機位置とに移動可能とされる。

また、印刷ロールの数は１つに限られず、２つ以上の印刷ロールを設けることもできる。この場合、それぞれの印刷ロールの周囲に少なくとも２つのドクターナイフが設けられる。そして、各印刷ロールの周囲に設置される２つ以上のドクターナイフは、互いに干渉することなく、かつ、互いに独立して作動位置と待機位置とに移動可能とされる。

１ 印刷装置
１０ インク槽
２０ 印刷ロール
２０ａ 外周面
２１ 押えロール
２２ ロール固定シャフト
３０ 第１ドクターナイフ
３１ 第１ホルダ
３２ スリット
３３ ボルト穴
３４ シャフト挿通穴
３５ 固定ボルト
３６ 第１シャフト（第１ホルダ固定シャフト）
３７ 第１操作ハンドル
３８ 第１弾性体
３９，４９ 係止金具
４０ 第２ドクターナイフ
４１ 第２ホルダ
４６ 第２シャフト（第２ホルダ固定シャフト）
４７ 第２操作ハンドル
４８ 第２弾性体
Ａ 絶縁電線

Claims (4)

1. インクが貯留されるインク槽と、
   前記インク槽内に回転可能に設けられ、前記インク槽に貯留されているインクに浸漬される印刷ロールと、
   前記印刷ロールの外周面に接触し、前記印刷ロールの外周面から余分なインクを除去する第１ドクターナイフおよび第２ドクターナイフと、を有し、
   前記第１ドクターナイフおよび前記第２ドクターナイフは、前記印刷ロールの回転方向において互いに異なる位置に配置され、
   前記第１ドクターナイフおよび前記第２ドクターナイフは、前記印刷ロールの外周面に接触する作動位置と、前記印刷ロールの外周面に接触しない待機位置と、に互いに独立して移動可能である、
   印刷装置。
2. 請求項１に記載の印刷装置において、
   前記第１ドクターナイフが着脱される第１ホルダと、
   前記第２ドクターナイフが着脱される第２ホルダと、
   前記第１ホルダを支持する第１シャフトと、
   前記第２ホルダを支持する第２シャフトと、を有し、
   前記第１シャフトの回転に伴って、前記第１ホルダに装着されている前記第１ドクターナイフが移動し、
   前記第２シャフトの回転に伴って、前記第２ホルダに装着されている前記第２ドクターナイフが移動する、
   印刷装置。
3. 請求項２に記載の印刷装置において、
   前記第１シャフトを回転させる第１操作ハンドルと、
   前記第２シャフトを回転させる第２操作ハンドルと、を有する、
   印刷装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の印刷装置において、
   前記作動位置にある前記第１ドクターナイフを前記印刷ロールの外周面に圧接させる第１弾性体と、
   前記作動位置にある前記第２ドクターナイフを前記印刷ロールの外周面に圧接させる第２弾性体と、を有する、
   印刷装置。

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