JP2023526696A

JP2023526696A - 搬送シリンダ、このような搬送シリンダを備えた乾燥ユニット、ならびにこのような乾燥ユニットを備えたシート印刷機

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Publication number: JP2023526696A
Application number: JP2023502658A
Authority: JP
Inventors: ハーンティロ; クレースパトリック; シャークスフォルカー; スティーアマンローベルト
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2021-03-11
Filing date: 2022-01-19
Publication date: 2023-06-22
Anticipated expiration: 2042-01-19
Also published as: US11752757B2; CN115803202B; EP4143028A1; WO2022189048A1; JP7346769B2; DE102021105926A1; EP4143028B1; CN115803202A; US20230211600A1

Abstract

本発明は、シート状の基材（１１）を搬送するための搬送シリンダ（０１）であって、搬送シリンダの周面（０３）に搬送シリンダの軸線方向にそれぞれ延在する少なくとも１つの通路（０４）を備え、当該通路（０４）内にはそれぞれ、この搬送シリンダ（０１）の周面（０３）上に当該基材（１１）を保持する、軸（０７）に支持された少なくとも１つのグリッパ（０６）が配置されており、当該通路（０４）は、この搬送シリンダ（０１）の周面（０３）でカバー（０８）によって覆われており、当該カバー（０８）、および／または少なくとも１つのグリッパ（０６）を支持する軸（０７）が冷却装置を有している、搬送シリンダ（０１）に関する。さらに、上述の搬送シリンダ（０１）によって、乾燥ユニット（１６）の乾燥チャンバ（１７）を通して搬送されるシート状の基材（１１）上の、電子ビームによる放射線硬化性の印刷流体を乾燥させるための乾燥ユニット（１６）、ならびにこのような乾燥ユニット（１６）を備えたシート印刷機が記載されている。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の搬送シリンダ、および請求項１１に記載の乾燥ユニット、ならびに請求項１７に記載のこのような乾燥ユニットを備えたシート印刷機に関する。

独国特許発明第２８５５６０５号明細書により、不活性化チャンバを通過する被覆された可撓性の帯材、例えばフィルムを不活性化させ、保護するための装置が公知であり、その際、帯材はイオン化ビームに曝され、帯材は、回転可能に支持されたローラの冷却された外周面上で、湾曲した軌道に沿って、例えば不活性ガスとしての窒素を含む不活性化チャンバを通過させられる。

独国特許出願公開第１０２０１５０１３０６８号明細書により、印刷されたシートを、乾燥装置を通して搬送するためのシリンダを備えた乾燥装置が公知であり、この乾燥装置は、シートの前縁をシリンダの外周面に固定するための少なくとも１つのグリッパ条片と、外周面に面状にシートを押しつけて保持する負圧を外周面に発生させる手段とを備えており、この場合、照射モジュール、特にＵＶ照射モジュールはシリンダに面していて、負圧を発生させる手段は、シリンダ内で周方向に分配されている複数の負圧チャンバを含んでおり、これらの負圧チャンバには、外周面の複数の孔が開口している。

独国特許発明第１１２０１２００６３４８号明細書により、印刷インキを光硬化させるための少なくとも１つのユニットを有するコンビネーション印刷装置が公知であり、この場合、印刷インキを光硬化させるためのユニットは、ＵＶ乾燥装置および／または赤外線乾燥装置、紙搬送シリンダ、および冷却および固定するための乾燥シリンダを含み、このシリンダの壁には、冷却水ラインと接続されている冷却通路と、空気チャンバと接続されている吸込空気開口とが設けられている。

特開平０８－３９７７８号公報により、ニス光沢機内の搬送シリンダが公知であり、このシリンダは、その壁に冷却装置を有する。

後で公開された独国実用新案第２０２０２１００１２３９号明細書により、印刷機のシート搬送装置に設けられたグリッパブリッジを冷却する装置が公知であり、この場合、シート搬送装置は、冷却液用の少なくとも１つの管路を有するシリンダとして形成されており、グリッパブリッジと管路の壁とは、互いに接触している。

国際公開第２０２０／１０８８６４号により、印刷された基材を乾燥させるための乾燥ユニットが公知であり、この乾燥ユニットは、不活性ガスにより酸素低減された気体の媒体を含むチャンバを備え、この場合、基材はこのチャンバを通るように案内されまたは少なくとも案内可能であって、チャンバは、基材の搬送装置において、このチャンバ内に案内すべき基材のための入口を有しており、チャンバ内に案内すべき基材のための入口は、それぞれ縦に互いに当て付けられる２つのシリンダによって形成されており、チャンバの入口で互いに当て付けられる両シリンダは印刷機構を形成しており、シリンダの一方は圧胴として形成されていて、他方のシリンダは、圧胴と協働して印刷像を当該基材に塗布するシリンダとして形成されており、この場合、チャンバの入口で圧力により互いに当て付けられる両シリンダは、このチャンバからの酸素低減された気体の媒体の逃出を阻止するかつ／またはこのチャンバへの周囲空気からの酸素の侵入を阻止する、このシリンダに対して軸線方向に延びるシールを形成しており、チャンバの入口に配置された印刷機構は、凹版印刷法で印刷する印刷機構として形成されている。

印刷物の工業的大量生産において、基材上に塗布された流体の乾燥を加速し、乾燥区間を短縮すべき場合には、乾燥させるべき流体を、例えば熱風によりかつ／または赤外線照射により乾燥させる従来の乾燥装置に比べて極めて短時間で、著しく高いエネルギ密度で負荷する乾燥装置の使用が考慮される。さらに、例えば水性印刷流体の代わりに、例えば放射線硬化性の印刷インキ、インクまたは相応のニスの形態の放射線硬化性の印刷流体が各基材に塗布される場合、この印刷流体の乾燥は、その溶剤の蒸発または浸透によって行われるのではなく、この印刷流体中に含まれる少なくとも１種のポリマー、例えばアクリレートオリゴマーおよびアクリレートモノマーの硬化によって行われ、これにより、この少なくとも１種のポリマーが、放射線誘発により重合される際に、当該基材の表面上にこの印刷流体から生じるフィルムに取り込まれる。放射線硬化性の印刷流体の硬化の実施は、製造プロセスにおいてはそれほど高くない製造速度で、例えばＵＶ放射源を用いて行うことができる。しかし、例えば電子ビーム源のような高エネルギの放射源が使用されるならば、乾燥時間は、乾燥させるべき印刷流体、すなわちこの場合には硬化させるべき印刷流体への、ＵＶ放射源の通常必要な作用時間よりも僅か数ミリ秒の範囲まで短縮されるので、極めて高い製造速度での製造プロセスにおいても放射線硬化性の印刷流体の硬化が可能になる。ここでは例えばシート印刷において、１時間当たり１００００枚を明らかに超える印刷シートが処理される製造プロセスが、高い製造速度とみなされる。

しかしながら電子ビーム源を使用する場合には、基板への電子ビームの入射と、印刷流体へのこのようなビームの侵入とには、通常、全面的に反射されるＸ線ビームの生成、および熱ビームへの部分的な変換が伴うので、ＵＶビーム源の使用とは異なり、電子ビーム源では、少なくとも適切なビーム保護手段が必要である、ということに留意されたい。また、熱ビームは、このように乾燥させられた基材を工業的に大量生産する場合はまさに、その都度の基材を当該乾燥ユニットの乾燥チャンバを通して搬送する搬送装置の著しい加熱をもたらす。さらに、電子ビーム源によって開始される硬化、すなわち重合によって実施される印刷流体の凝結反応は、高い生成物品質を達成するために、最大でも１％の酸素含有量を許容する酸素低減された不活性雰囲気中で行われなければならず、好ましくは３００ｐｐｍ～５００ｐｐｍの範囲内、特に１５０ｐｐｍ～２５０ｐｐｍの範囲内、場合によってはさらに低い５０ｐｐｍ未満の範囲内で行われなければならないので、乾燥チャンバの密封のために相当の措置が必要である。乾燥チャンバの密封に対する高い要求に基づいて、乾燥チャンバを通して基材を搬送する、例えば搬送シリンダとして形成された搬送装置を、吸着シリンダとして形成することも不利である。というのも、吸着シリンダの周面に形成される吸引空気開口により、乾燥チャンバ内の酸素低減された不活性の雰囲気を維持することは、たとえ事実上不可能ではないとしても、少なくとも著しく困難になるからである。したがって、電子ビーム源を備えた乾燥機は、その使用場所において基本的に、従来の乾燥機またはＵＶ放射源の使用よりも大きな構造上の手間を要とする。

まさに密封問題ゆえに、独国特許発明第２８５５６０５号明細書によれば、シート状の基材を、電子ビーム源を使用する乾燥機の乾燥チャンバを通して案内することは除外されている。それというのも、シート状の基材は、ウェブ状の材料とは異なり、その動作確実な搬送のために、例えばシリンダとして形成された各搬送装置に保持されなければならないからである。搬送シリンダによって照射モジュールを通して搬送される、放射線硬化性の印刷流体によって印刷されたシート状の基材の乾燥を加速する際には、従来は独国特許出願公開第１０２０１５０１３０６８号明細書から公知であるように、ビーム保護および密封問題ゆえに必要な措置を回避するために、ＵＶ放射線源が使用されていた。また、放射線硬化性の印刷流体によって印刷されたシート状の基材を乾燥するために必要なビーム保護手段および密封問題にもかかわらず電子ビーム源を使用したい場合には、国際公開第２０２０／１０８８６４号によれば、乾燥チャンバを通してこれらの基材を搬送するために、グリッパなしに形成された搬送シリンダまたは搬送ベルトの使用が推奨されている。

本発明の根底を成す課題は、シート状の基材を搬送するための搬送シリンダと、シート状の基材上の放射硬化性の印刷流体を乾燥させるための乾燥ユニットと、このような乾燥ユニットを備えたシート印刷機とを提供することである。

この課題は本発明によれば、請求項１、１１、および１７に記載の特徴により解決される。各従属請求項は、それぞれ、本発明による解決手段の有利な構成および／または発展形態に関する。

本発明により得られる利点は特に、提案された搬送シリンダによって、シート状の基材が、特に電子ビームによって乾燥させる乾燥ユニットの乾燥チャンバを通るその搬送中に、作動確実に当該搬送シリンダの周面に保持され、この場合、当該通路のカバーにより、およびアンダーフロアグリッパとして各グリッパを形成することにより、酸素低減された不活性な雰囲気を含む、乾燥ユニットの乾燥チャンバに対するこの搬送シリンダの良好なシールが得られ、さらには、電子ビームにより生じる熱が、少なくとも、この搬送シリンダの、それぞれグリッパとして形成された保持手段から確実に導出されることにある。

本発明の実施例を、図面に示し、以下に詳しく説明する。

シート状の基材を搬送するための搬送シリンダを示す図である。図１の一部を示す図である。図１および図２の搬送シリンダを備えた乾燥ユニットを示す図である。

図１には、例えば、印刷流体によって印刷されたシート状の基材１１を搬送するための搬送シリンダ０１が例として斜視図で示されている。図２は、図１に示された搬送シリンダ０１の一部を拡大して示している。この搬送シリンダ０１は、好ましくは鋳造材料、例えば鋳鉄から形成されたベースボディ０２において、軸線方向、つまり当該基材１１の搬送方向Ｔに対して横方向に延在する少なくとも１つの通路０４を、好ましくはその他の部分は少なくとも９０％以上閉じられた周面０３に有しており、この場合、このような通路０４は、シリンダ凹部とも称される。好ましくは、搬送シリンダ０１は２倍胴の大きさで形成されているので、搬送シリンダの周囲には、直径方向で互いに反対側に位置する、周面０３にそれぞれ搬送シリンダの軸線方向に延在する２つの通路０４が形成されていて、例えば２つのシート状の基材１１を相前後して周面０３に保持することができる。２倍胴の大きさで形成された搬送シリンダ０１として、搬送シリンダは、例えば５００ｍｍ～７００ｍｍの、好ましくは例えば５５０ｍｍ～６００ｍｍの範囲の直径を有する。この搬送シリンダ０１の周面０３は、特に、その周面０３において径方向にその内部に向かって延在する、例えば吸込空気を案内するための流路が開口していないという点では閉鎖されている。この搬送シリンダ０１の周面０３は、各通路０４と協働して、搬送すべきシート状の基材１１の端部がこの周面０３で保持されるべきところでのみ、それぞれ軸線方向に延在するスリット状の開口を有している。

当該通路０４内には、この搬送シリンダ０１の周面０３上に当該基材１１を保持するための少なくとも１つのグリッパ０６がそれぞれ配置されている。特に好適な構成では、当該通路０４内には、この搬送シリンダ０１の軸線方向に互いに隣接して配置された複数の、例えば１０以上のグリッパ０６を備えたそれぞれ１つのグリッパ条片が設けられている。少なくとも１つのグリッパ０６は、この搬送シリンダ０１の軸線方向に延在する軸０７上に旋回可能に支持されており、この軸０７は、当該通路０４内に、例えばばねと、特にトーションばねと協働するように配置されている。第１の作動状態では、少なくとも１つのグリッパ０６は、作動装置によって発生させられた旋回運動により、特に当該ばねの力に抗して第１の位置へと旋回させられ、この第１の位置では、この搬送シリンダ０１の周面０３上に保持すべきシート状の基材１１の前端部１２を、当該通路０４内の、当該グリッパ０６から解放されたスリット状の開口内へと導入することができる。図１および図２にそれぞれ示された第２の作動状態では、少なくとも１つのグリッパ０６は、作動装置によってかつ／または当該ばねによって発生させられる旋回運動により、第２の位置へと旋回させられていて、この第２の位置では、この搬送シリンダ０１の周面０３上に保持すべきシート状の基材１１の、搬送シリンダ０１の回転方向Ｄにおいて見て前方の端部１２が、当該通路０４内で特にクランプによって保持されている。搬送シリンダ０１の回転方向Ｄは、図１には、回転方向矢印によって示されている。この第２の位置では、少なくとも１つのグリッパ０６が、この搬送シリンダ０１の周面０３によって形成される平面の完全に下方に配置されているので、このように配置されたグリッパ０６はアンダーフロアグリッパとも呼ばれる。

当該通路０４は、この搬送シリンダ０１の周面０３でカバー０８によりカバーされており、この場合、カバー０８は、好ましくは、この搬送シリンダ０１の周面０３によって形成される平面において当該通路０４をカバーしており、当該グリッパ０６の個所には、この搬送シリンダ０１の周面０３に形成された、当該グリッパ０６の輪郭に適合された凹部１４を有しており、この場合、カバー０８は、複数のグリッパ０６が軸線方向に相並んで配置されている場合、この搬送シリンダ０１の周面０３で互いに隣り合うグリッパ０６の間にそれぞれ、例えば舌片状の領域を形成している（図２）。当該カバー０８は、好ましくは一体に、例えば、中実の鋼板によって、または中実の、好ましくは金属の成形部材によって形成されている。さらに、当該カバー０８および／または少なくとも１つのグリッパ０６を支持する軸０７は、それぞれ１つの冷却装置を有している。当該冷却装置は、例えば、この搬送シリンダ０１の軸線方向に延在する少なくとも１つの管路０９、および／または当該カバー０８および／または当該軸０７に形成された、この搬送シリンダ０１の軸線方向に延在する少なくとも１つの一貫した孔０９を有しており、当該管路０９および／または当該孔０９をそれぞれ、液体のまたは気体の冷却媒体が貫流するまたは少なくとも貫流可能である。冷却媒体の流入部および／または流出部は、好ましくは、搬送シリンダ０１のベースボディ０２のそれぞれ端面側に配置されていて、すなわち特に、この搬送シリンダ０１の周面０３から分離された領域に配置されている。液体のまたは気体の冷却媒体によって貫流されるまたは少なくとも貫流可能な孔０９が、軸０７内に形成されている場合は、この軸０７は特に中空軸として形成されている。

冷却媒体としては、例えば、水または工業的に製造された合成冷却剤または寒剤が適している。寒剤は、冷却サイクルにおいて、温度勾配とは逆向きの熱の搬出を実施できるという点において、冷却剤とは異なっており、これにより、冷却すべき対象物－ここでは搬送シリンダ０１のベースボディ０２および／またはカバー０８および／またはグリッパ０６－を取り囲む周囲温度が、冷却すべき対象物の温度よりも高くてもよいが、一方で、冷却剤は、冷却サイクルにおいて、エンタルピを温度勾配に沿って、より低い温度の個所に搬送することしかできない。

上記説明した搬送シリンダ０１は、電子ビーム発生器１８を有する乾燥ユニット１６内で使用するために最適であり、この場合、この乾燥ユニット１６は、放射線硬化性の印刷流体によって印刷された基材１１を、電子ビームを用いて、凝結反応の発動によって、すなわちこの印刷流体の硬化によって乾燥させる。

図３に例として示したように、乾燥ユニット１６は、シート状の基材１１（図１および図２参照）上の放射線硬化性の印刷流体を乾燥させるために適しており、当該基材１１は、不活性ガスにより酸素低減された気体の媒体を含むチャンバ１７を通るように案内される。酸素低減された気体の媒体は、チャンバ１７内で最大１％の割合の酸素を有している。この酸素の割合は、好ましくは３００ｐｐｍ～５００ｐｐｍの範囲内、特に１５０ｐｐｍ～２５０ｐｐｍの範囲内、場合によってはさらに低い５０ｐｐｍ未満の範囲内にある。放射線硬化性の印刷流体の乾燥のために、チャンバ１７内で基材１１に向けられる電子ビームを有する電子ビーム発生器１８が設けられており、この場合、基材１１は、上記説明した搬送シリンダ０１の周面０３に保持されて、チャンバ１７を通るようにガイドされる、または少なくともガイド可能である。この場合、高速運転される工業的製造プロセスにおいて、搬送シリンダ０１の回転数に伴って生じる製造速度は、乾燥ユニット１６のチャンバ１７を通過するように案内される基材１１の数が１時間当たり少なくとも１００００枚、好ましくは１００００枚を著しく超過するものとなっているので、このような製造速度では、例えば２倍胴の大きさに構成された搬送シリンダ０１に保持されたすべての個々の基材１１は、このチャンバ１７を最大で７２０ｍｓで通過することになる。これにより、この製造速度では、ここに例示的に想定される２倍胴の大きさに構成された５００ｍｍ～７００ｍｍの範囲の直径を有する搬送シリンダ０１によって、基材１１の搬送方向Ｔに対して横方向に基材の表面上に延在する各１ｍｍ幅の各ストリップが、約２ｍｓ～３ｍｓしか乾燥されないことが明らかである。したがって重合によって実施される、当該基材１１上に塗布された放射硬化性の印刷流体の凝結反応は、極めて短い時間で実施しなければならず、このことは、現在の知見によると、電子ビーム発生器１８を使用する場合にのみ可能である。好適な構成では、電子ビームは、これらの基材１１の、基材１１の搬送方向Ｔに対して横方向に延在する全幅にわたってストリップ状に延在し、好ましくは搬送シリンダ０１の周面０３に対して径方向に向けられているので、この電子ビームは、実質的にそれぞれ当該基材１１の表面に垂直に当たる。電子ビームの衝突領域では、摂氏数百度の熱に達し、例えば３００℃より高くなる。

乾燥ユニット１６には、ここでは詳細には説明しないが少なくとも電子ビーム発生器１８を制御する制御ユニット１９も含まれる。電子ビーム発生器１８およびその制御ユニット１９は、例えば１つの構成ユニットを形成しており、この構成ユニットは、可動に、例えばホイール２１により走行可能に基礎上に配置されている。これに対して搬送シリンダ０１は、通常、機械フレーム内に、特にシート印刷機のフレーム内に定置に配置されている。シート印刷機において少なくとも１つの印刷機構によって事前に印刷された乾燥させるべき基材１１は、乾燥ユニット１６の搬送シリンダ０１に、例えば好ましくはグリッパを有する第１のチェーンコンベヤシステムによって供給されてよく、かつ／または乾燥ユニット１６において乾燥させられた基材１１は、例えば好ましくは同様にグリッパを有する第２のチェーンコンベヤシステムにより、上記の搬送シリンダ０１から受け取ることができ、さらに、例えばシート印刷機に属する排紙装置へ搬送されてよい。電子ビーム発生器１８とその制御ユニット１９とを有する構成ユニットの可動性は、乾燥ユニット１６における保守作業および／または修理作業の実施を容易にする。なぜならば、この構成ユニットの移動により、搬送シリンダ０１と上記の構成ユニットとの間を簡単に空間的に互いに分離することができるので、搬送シリンダ０１と電子ビーム発生器１８との間の領域はオペレータにとってアクセス可能となるからである。

上述したように、乾燥ユニット１６内に配置された、図３においてベースボディ０２の断面図で示されている搬送シリンダ０１は、その周面０３に、搬送シリンダ０１の回転方向Ｄに向けられた、当該基材１１の搬送方向Ｔに対してそれぞれ横方向に延在する少なくとも１つの通路０４を有し、この場合、当該通路０４内には、この搬送シリンダ０１の周面０３に当該基材１１を保持するためのそれぞれ少なくとも１つのグリッパ０６が配置されている（図１および図２）。当該通路０４は、この搬送シリンダ０１の周面０３においてカバー０８によりカバーされており、この場合、カバー０８は、当該グリッパ０６の個所に凹部を有している。この場合、当該グリッパ０６は、アンダーフロアグリッパとして形成されている。少なくとも当該カバー０８は、また場合によっては少なくとも１つのグリッパ０６を支持する軸０７も、図１および図２につき事前に説明したようにそれぞれ１つの冷却装置を有している。

乾燥ユニット１６はケーシング２２を有していて、このケーシングは、特にシート印刷機の機械フレームに好ましくは水平に支持されている搬送シリンダ０１の、電子ビーム発生器１８に面した側を、少なくとも製造プロセス中、ほぼ半分の面にわたって、すなわち少なくとも１６０°の円弧区分で取り囲む。搬送シリンダ０１をこのように取り囲むこのケーシング２２は、電子ビームの延在により規定される平面に対して対称に配置されている２つの成形部材２３；２４を有しており、これら成形部材の、搬送シリンダ０１の周面０３に面した外側の境界部はそれぞれ、この搬送シリンダ０１の輪郭に適合されていて、間隙２６を形成するように、この搬送シリンダ０１の周面０３に対して最大３ｍｍの間隔、特に例えば２ｍｍ～３ｍｍの範囲の間隔を置いて配置されている。これらの両成形部材２３；２４は、乾燥ユニット１６のチャンバ１７内に、電子ビームの延在により規定される平面に対して直交するように形成される領域において、電子ビームを支障なく伝播させるために互いに間隔を置いて配置されている。両成形部材２３；２４は、ビーム保護のために、好ましくは、材料として鉛を含むそれぞれ１つのシールド２７；２８を有しており、これらのシールド２７；２８はそれぞれ、例えば鉛板の形態で形成されている。両成形部材２３；２４のそれぞれと搬送シリンダ０１の周面０３との間にそれぞれ形成される間隙２６は、搬送シリンダ０１の周に沿って、好ましくは少なくとも７５°の、特に少なくとも８０°の円弧区分にわたって延在しており、好ましくは最大３ｍｍの、特に２ｍｍ～３ｍｍの間隙幅を有している。このような形式の長く細い間隙２６は、チャンバ１７からから流出するビームに対する良好な保護を提供し、このチャンバ１７も十分に封止するので、このチャンバ１７から逃げる不活性ガス、またはこのチャンバ１７内に侵入する周囲の酸素の量はそれぞれ深刻な範囲ではない。

図１～図３につき上記説明した乾燥ユニット１６の使用のもと、放射線硬化性の印刷流体によってシート状の基材１１を印刷するための少なくとも１つの印刷機構と、当該基材１１の搬送方向Ｔで当該印刷機構の下流に位置する、この基材１１上の放射線硬化性の印刷流体を乾燥させるための乾燥ユニット１６とを備えたシート印刷機が得られ、この場合、乾燥ユニット１６は、不活性ガスにより酸素低減された気体の媒体を含むチャンバ１７を有し、この場合、チャンバ１７内の酸素低減された気体の媒体は、最大１％の割合の酸素を有する。放射線硬化性の印刷流体の乾燥のために、チャンバ１７内で各基材１１に向けられる電子ビームを有する電子ビーム発生器１８が設けられている。基材１１は、シート印刷機のフレームに定置に配置された搬送シリンダ０１の周面０３に保持されて、このチャンバ１７を通るように案内され、または少なくとも案内可能であって、この場合、搬送シリンダ０１はその周面０３に、当該基材１１の搬送方向Ｔに対して横方向にそれぞれ延在する少なくとも１つの通路０４を有している。この場合、当該通路０４には、この搬送シリンダ０１の周面０３上に当該基材１１を保持するための、軸０７に支持された少なくとも１つのグリッパ０６がそれぞれ配置されおり、当該グリッパ０６は、当該基材１１をこの搬送シリンダ０１の周面０３上に保持する作動状態で、この搬送シリンダ０１の周面０３によって形成される平面の完全に下方に配置されている。当該通路０４は、搬送シリンダ０１の周面０３でカバー０８によってカバーされており、当該カバー０８および／または少なくとも１つのグリッパ０６を支持する軸０７は、それぞれ１つの冷却装置を有している。

有利には、シート印刷機の少なくとも１つの印刷機構によって事前に印刷された乾燥させるべき基材１１を乾燥ユニット１６の搬送シリンダ０１に供給するための第１のチェーンコンベヤシステムおよび／または乾燥ユニット１６において乾燥させられた基材１１を乾燥ユニット１６の搬送シリンダ０１から例えばシート印刷機の排紙装置へと導出するための第２のチェーンコンベヤシステムが設けられている。このシート印刷機によって行われる工業的製造プロセスにおいて、搬送シリンダ０１の回転数に伴って生じる製造速度は、１時間当たり少なくとも１００００枚の基材１１であり、この場合、好ましくはこれらの基材１１のすべてが、乾燥ユニット１６のチャンバ１７を通るようにガイドされる。

０１搬送シリンダ
０２ベースボディ
０３周面
０４通路
０５－
０６グリッパ
０７軸
０８カバー
０９管路；孔
１０－
１１シート状の基材
１２前端部（１１）
１３舌片状の領域（０８）
１４凹部（０８）
１５－
１６乾燥ユニット
１７チャンバ
１８電子ビーム発生器
１９制御ユニット
２０－
２１ホイール
２２ケーシング
２３成形部材
２４成形部材
２５－
２６間隙
２７シールド
２８シールド
Ｄ回転方向
Ｔ搬送方向

本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の搬送シリンダ、および請求項８に記載の乾燥ユニット、ならびに請求項１３に記載のこのような乾燥ユニットを備えたシート印刷機に関する。

まさに密封問題ゆえに、独国特許発明第２８５５６０５号明細書によれば、シート状の基材を、電子ビーム源を使用する乾燥機の乾燥チャンバを通して案内することは除外されている。それというのも、シート状の基材は、ウェブ状の材料とは異なり、その動作確実な搬送のために、例えばシリンダとして形成された各搬送装置に保持されなければならないからである。搬送シリンダによって照射モジュールを通して搬送される、放射線硬化性の印刷流体によって印刷されたシート状の基材の乾燥を加速する際には、従来は独国特許出願公開第１０２０１５０１３０６８号明細書から公知であるように、ビーム保護および密封問題ゆえに必要な措置を回避するために、ＵＶ放射線源が使用されていた。また、放射線硬化性の印刷流体によって印刷されたシート状の基材を乾燥するために必要なビーム保護手段および密封問題にもかかわらず電子ビーム源を使用したい場合には、国際公開第２０２０／１０８８６４号によれば、乾燥チャンバを通してこれらの基材を搬送するために、グリッパなしに形成された搬送シリンダまたは搬送ベルトの使用が推奨されている。
国際公開第２０２０／２００７０３号により、印刷機械であって、シート状の基材の少なくとも片面の少なくとも１つの印刷箇所に印刷を行うことができる、１つまたは複数の印刷機構を含む少なくとも１つの印刷ユニットと、印刷されたシート状の基材を製品または中間製品の束にまとめることができる少なくとも１つの製品収容部とを備え、基材路において、シート状の基材を案内しかつ／または搬送する回転可能な冷却シリンダが、製品収容部の上流側、かつ１つまたは複数の印刷機構を含む少なくとも１つの印刷ユニットの下流側に配置されており、少なくとも１つの第１の電極が、冷却シリンダの周面区分にわたって延在している基材路区分に配置されていて、同じ基材路区分に向けられており、これによって、電圧の印加時に、基材路において電極のそばを通過する基材に静電気帯電可能であるかもしくは静電気帯電させる、印刷機械が公知である。
米国特許出願公開第２０１５／２４６５２５号明細書により、被印刷物シートを処理する機械のための真空胴システムであって、被印刷物シートをニューマチック作用により固持する複数の吸引溝を有しており、吸引溝内に閉鎖スライダが配置されており、真空胴は例えばシリンダ通路と収容溝とを有しており、閉鎖スライダは所定の調整においてシリンダ通路を跨いでいて、収容溝内に差し込まれている、真空胴システムが公知である。

この課題は本発明によれば、請求項１、８、および１３に記載の特徴により解決される。各従属請求項は、それぞれ、本発明による解決手段の有利な構成および／または発展形態に関する。

Claims

シート状の基材（１１）を搬送するための搬送シリンダ（０１）であって、前記搬送シリンダの周面（０３）に前記搬送シリンダの軸線方向にそれぞれ延在する少なくとも１つの通路（０４）を備え、当該通路（０４）内にはそれぞれ、前記搬送シリンダ（０１）の前記周面（０３）上に当該基材（１１）を保持する、軸（０７）に支持された少なくとも１つのグリッパ（０６）が配置されており、当該通路（０４）は、前記搬送シリンダ（０１）の前記周面（０３）でカバー（０８）によって覆われており、
当該カバー（０８）、および／または前記少なくとも１つのグリッパ（０６）を支持する前記軸（０７）は、冷却装置を有していることを特徴とする搬送シリンダ（０１）。
前記搬送シリンダのベースボディ（０２）は、鋳造材料から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の搬送シリンダ（０１）。
前記搬送シリンダの前記周面（０３）は、少なくとも９０％以上閉じられて形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送シリンダ（０１）。
前記搬送シリンダ（０１）は２倍胴の大きさで形成されているので、前記搬送シリンダの周囲には、径方向に互いに対向する、前記周面（０３）にそれぞれ前記搬送シリンダの軸線方向に延在する２つの通路（０４）が形成されていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の搬送シリンダ（０１）。
当該カバー（０８）は、一体に、中実の鋼板によって、または中実の金属の成形部材によって形成されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の搬送シリンダ（０１）。
当該カバー（０８）は、当該グリッパ（０６）の個所に、当該グリッパ（０６）の輪郭に適合した凹部（１４）を有していることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の搬送シリンダ（０１）。
前記少なくとも１つのグリッパ（０６）は、当該基材（１１）を前記搬送シリンダ（０１）の前記周面（０３）上に保持する作動状態で、前記搬送シリンダ（０１）の前記周面（０３）によって形成される平面の完全に下方に配置されていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の搬送シリンダ（０１）。
当該冷却装置は、前記搬送シリンダ（０１）の軸線方向に延在する少なくとも１つの管路（０９）を有しており、当該管路（０９）は、液体のまたは気体の冷却媒体によって貫流されるまたは少なくとも貫流可能であることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の搬送シリンダ（０１）。
当該冷却装置は、当該カバー（０８）および／または当該軸（０７）に形成された、前記搬送シリンダ（０１）の軸線方向に延在する少なくとも１つの孔（０９）を有しており、当該孔（０９）は、液体のまたは気体の冷却媒体によって貫流されるまたは少なくとも貫流可能であることを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の搬送シリンダ（０１）。
前記冷却媒体の流入部および／または流出部はそれぞれ、前記搬送シリンダ（０１）の前記ベースボディ（０２）の端面側に、前記搬送シリンダの前記周面（０３）から分離された領域に配置されていることを特徴とする請求項８または９に記載の搬送シリンダ（０１）。
シート状の基材（１１）上の放射線硬化性の印刷流体を乾燥させる乾燥ユニット（１６）であって、不活性ガスにより酸素低減された気体の媒体を含むチャンバ（１７）を有しており、前記チャンバ（１７）内の前記酸素低減された気体の媒体は、最大１％の割合の酸素を有しており、前記放射線硬化性の印刷流体を乾燥させるために、前記チャンバ（１７）内で前記基材（１１）上に向けられる電子ビームを備えた電子ビーム発生器（１８）が設けられており、前記基材（１１）は、前記搬送シリンダ（０１）の周面（０３）に保持されて前記チャンバ（１７）を通るように案内されていてまたは少なくとも案内可能であって、前記搬送シリンダ（０１）はその前記周面（０３）に、当該基材（１１）の搬送方向（Ｔ）に対してそれぞれ横方向に延在する少なくとも１つの通路（０４）を有しており、当該通路（０４）にはそれぞれ、前記搬送シリンダ（０１）の前記周面（０３）上に当該基材（１１）を保持する、軸（０７）に支持された少なくとも１つのグリッパ（０６）が配置されおり、当該グリッパ（０６）は、当該基材（１１）を前記搬送シリンダ（０１）の前記周面（０３）上に保持する作動状態で、前記搬送シリンダ（０１）の前記周面（０３）によって形成される平面の完全に下方に配置されており、当該通路（０４）は、前記搬送シリンダ（０１）の前記周面（０３）でカバー（０８）によって覆われており、当該カバー（０８）、および／または前記少なくとも１つのグリッパ（０６）を支持する前記軸（０７）はそれぞれ１つの冷却装置を有している、乾燥ユニット（１６）。
前記乾燥ユニットはケーシング（２２）を有していて、前記ケーシングは、前記電子ビーム発生器（１８）に面した前記搬送シリンダ（０１）の側を、少なくとも製造プロセス中、少なくとも１５０°の円弧区分で取り囲むことを特徴とする請求項１１に記載の乾燥ユニット（１６）。
前記搬送シリンダ（０１）を取り囲む前記ケーシング（２２）は、電子ビームの延在により規定される平面に対して対称に配置されている２つの成形部材（２３；２４）を有しており、前記搬送シリンダ（０１）の前記周面（０３）に面した前記成形部材の外側の境界部はそれぞれ、前記搬送シリンダ（０１）の輪郭に適合されていて、間隙（２６）を形成するように、前記搬送シリンダ（０１）の前記周面（０３）に対して最大３ｍｍの範囲の間隔を置いて配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の乾燥ユニット（１６）。
前記両成形部材（２３；２４）はそれぞれ、鉛を含む１つのシールド（２７；２８）を有していることを特徴とする請求項１３に記載の乾燥ユニット（１６）。
前記両成形部材（２３；２４）のうちの１つと前記搬送シリンダ（０１）の前記周面（０３）との間にそれぞれ形成される前記間隙（２６）は、前記搬送シリンダ（０１）の周に沿って、少なくとも７５°の円弧区分にわたってそれぞれ延在していることを特徴とする請求項１３または１４に記載の乾燥ユニット（１６）。
前記両成形部材（２３；２４）のうちの１つと前記搬送シリンダ（０１）の前記周面（０３）との間にそれぞれ形成される前記間隙（２６）は、２ｍｍ～３ｍｍの範囲の間隙幅をそれぞれ有していることを特徴とする請求項１３から１５までのいずれか１項に記載の乾燥ユニット（１６）。
シート状の基材（１１）を放射線硬化性の印刷流体によって印刷する少なくとも１つの印刷機構と、当該基材（１１）の搬送方向（Ｔ）において当該印刷機構の後方に配置された、前記基材（１１）上の前記放射線硬化性の印刷流体を乾燥させる乾燥ユニット（１６）とを備えたシート印刷機であって、前記乾燥ユニット（１６）は、不活性ガスにより酸素低減された気体の媒体を含むチャンバ（１７）を有しており、前記チャンバ（１７）内の前記酸素低減された気体の媒体は、最大１％の割合の酸素を有しており、前記放射線硬化性の印刷流体を乾燥させるために、前記チャンバ（１７）内で前記各基材（１１）上に向けられる電子ビームを備えた電子ビーム発生器（１８）が設けられており、前記基材（１１）は、前記シート印刷機のフレームに定置に配置された前記搬送シリンダ（０１）の周面（０３）に保持されて前記チャンバ（１７）を通るように案内されていてまたは少なくとも案内可能であって、前記搬送シリンダ（０１）はその前記周面（０３）に、当該基材（１１）の搬送方向（Ｔ）に対してそれぞれ横方向に延在する少なくとも１つの通路（０４）を有しており、当該通路（０４）にはそれぞれ、前記搬送シリンダ（０１）の前記周面（０３）上に当該基材（１１）を保持する、軸（０７）に支持された少なくとも１つのグリッパ（０６）が配置されおり、当該グリッパ（０６）は、当該基材（１１）を前記搬送シリンダ（０１）の前記周面（０３）上に保持する作動状態で、前記搬送シリンダ（０１）の前記周面（０３）によって形成される平面の完全に下方に配置されており、当該通路（０４）は、前記搬送シリンダ（０１）の前記周面（０３）でカバー（０８）によって覆われており、当該カバー（０８）、および／または前記少なくとも１つのグリッパ（０６）を支持する前記軸（０７）はそれぞれ１つの冷却装置を有している、シート印刷機。
前記少なくとも１つの印刷機構によって事前に印刷された乾燥させるべき前記基材（１１）を前記乾燥ユニット（１６）の前記搬送シリンダ（０１）に供給する第１のチェーンコンベヤシステムが設けられていて、かつ／または前記乾燥ユニット（１６）において乾燥させられた前記基材（１１）を前記乾燥ユニット（１６）の前記搬送シリンダ（０１）から導出する第２のチェーンコンベヤシステムが設けられていることを特徴とする請求項１７に記載のシート印刷機。
前記第１のチェーンコンベヤシステムおよび／または前記第２のチェーンコンベヤシステムはそれぞれ、当該基材（１１）を搬送するグリッパを有していることを特徴とする請求項１８に記載のシート印刷機。
前記搬送シリンダ（０１）の回転数に伴って生じる、シート印刷機の製造速度は、１時間当たり少なくとも１００００枚の基材（１１）であり、この場合、前記基材（１１）のすべてが、前記乾燥ユニット（１６）の前記チャンバ（１７）を通るようにガイドされることを特徴とする請求項１７から１９までのいずれか１項に記載のシート印刷機。