JP2690277B2 - 回転円柱体に形成された凹みへの液体の充填方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転する円柱体、例え
ばローラー、シリンダー、あるいはスリーブ等の表面に
ある凹み、例えばグラビアセルあるいは溝を、前記円柱
体の表面に沿って設置され円柱体に向かって開いている
チャンバによって液体で充填するための方法および装置
に関するものである。かかる円柱体は、例えば、インキ
が塗装される短インキング装置、あるいはグラビア印刷
シリンダーのラスターローラー等である。しかし、本発
明は湿し印刷機構、あるいはワニス塗装機構にも利用す
ることができる。

【０００２】

【従来の技術、および、発明が解決しようとする課題】
従来、グラビア印刷シリンダーの場合、浸漬塗装の後に
ドクターによりインキをすり落とす技術が知られている
（例えば EP 0 114 329 B1 ）。かかる技術において
は、インキが散ること、あるいはインキミストが発生す
ること以外に、特に正方向のドクター、つまりシリンダ
ーの回転方向に設けるドクターの場合、このドクターの
下にインキが溜まる不具合がある。これは、シリンダー
が相当余分なインキ量を運び、連続的に新しく掬いあげ
られているインキが、前記のインキの逆流を防ぐことに
よるものである。このインキの蓄積はドクターを湾曲さ
せる原因となる。これを補整するためにより大きい押し
付け力が必要になる。しかし、そのような力は、蓄積さ
れたインキと共にやすり効果による印刷版の摩耗を発生
させる。また、インキの蓄積による流体力学的な圧力
は、インキを塗布すべきシリンダーの円周速度によるも
のである。よって、その結果、シリンダーにかけられる
ブレードの圧力が速度に依存し、さらにそれがグラビア
印刷における速度によるインキの濃度につながることで
ある。結局、印刷用のインキの凝集力は、基本的に印刷
版に対する付着力よりはるかに強い。従って、グラビア
セルを充填した後、基本的にそのグラビアセルの表面か
ら常に再びインキが取り出されるため、グラビアセルの
充填度に少なくとも１０％程度の充填不足（underfilli
ng）が生じる。

【０００３】現在では、アニロックスローラーには、さ
まざまな形の、また多数の原理に基づくチャンバードク
ターシステムによってインキが塗布される。例えば、 D
E 9216 754 U1 明細書は、作業ドクターも、閉鎖ドクタ
ーも負のものとして形成され、つまりラスターローラー
の回転方向に対向して接触し、インキ室が直角に形成さ
れたチャンバードクターが開示されている。このチャン
バドクターは、少なくとも軸方向にチャンバーの均等的
な充填を得るため、より高い室過圧を供給しなければな
らない。しかし、この圧力は、室内では必ず負の方向に
接触している閉鎖ドクターが開くこと、そしてそれによ
るインキの漏れを招き、かつそれに加えて、作業ドクタ
ーの摩耗を高める。また、インキの不良の流れによっ
て、チャンバーの隅にインキ塗装を妨げるインキ蓄積が
発生し、さらにその中に空気を蓄積させる。

【０００４】EP 0 324 140 B1 明細書には、掬いローラ
ーをチャンバードクター中に組み込むことよって塗装を
無圧力で行う技術が開示されている。

【０００５】さらに他の特許文献には、チャンバードク
ターの中に組み込む部材の必要性が述べられている。例
えば、 EP 0 315 091 B1 明細書に開示された実施例で
は、ドクターチャンバーに円形の内空が開示されてい
る。この内空の中には、アニロックスローラーに接触し
ながらこのアニロックスローラーによって駆動される円
柱形の物体が設置されている。ただし、他の形状の組込
み部材も提案されている。しかし、この構造によっても
完全な機能は保証されない。何故なら、前記内空に必然
的に空気が入るからである。その空気は、一方ではグラ
ビアセルから、また一方ではシリンダーの表面に存在す
るエントレインメント流（巻込み流）として流れ込む。
内空の中で、ラスターローラーに流れついたインキは空
気と置き換えることができず、前記空気と混合される。

【０００６】さらに、組込み部材との間の間隙において
はインキが加速されるので、インキの塗布が阻害され、
インキおよびシリンダーの表面の間の相対的な運動が生
じる。組込み部材との間で形成された間隙の後ではイン
キ膜が拡散的に弛緩することになるので、このインキ膜
は自由に流れ出て、作業ドクターまで前記の表面にとど
まる理由もなくドクターの先端の下に蓄積し、均等的な
塗装を形成するよりもドレンに向かって流れる傾向がよ
り大きくなる。

【０００７】DE 39 11 839 A1 明細書には、常圧の洗浄
タンクに円弧断面を有したインキ移し溝が設置されたイ
ンキ塗布装置が開示されている。この装置は、全幅で供
給されているインキをラスターローラーに移すものであ
る。しかしながら、この装置においてもインキ溝に空気
が蓄積するという問題が発生し、また、グラビアセルが
作業ドクターまで移動する間の空気の影響もある。

【０００８】本発明は、前記空気の不利な影響を回避
し、回転する円柱形物体の表面に形成された凹みに液体
を微圧の下で確実に充填する方法を提供することを目的
としている。さらに、本方法を実行するための、構造的
に簡単な装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段、およびその作用】本発明
は、上記課題を請求項１記載の方法、および請求項２記
載の装置によって解決する。本発明は、凹みを充填する
ため、円柱体に当接されているチャンバー内空の中に発
生し回転する液体ロール（束）を利用する。この液体ロ
ールは、円柱形に対する相対的動きを周囲方向にも縦方
向にも防止する。これによって完全なインキ塗布が確保
される。軸方向には、液体ロールの中央部に、径方向に
向かってゼロまで減少する軸方向の流れしか存在してい
ない。つまり、液体ロールは、その中心部のみが軸方向
に流れる。この中央流は、片方で加圧された液体が中央
に供給され、かつ反対の端で、その中央をドレンするこ
とによって発生される。これによって装置の中に液体の
交換、そしてグラビアセルを充填するための液体の供給
が得られる。これによって、チャンバーの軸方向の充
填、および全幅にわたるグラビアセルの均等的な充填が
確保される。さらに、チャンバーに巻き込まれた空気
は、周囲速度の勾配によって液体ロールの中央に集ま
る。この液体ロールの中央に集められた空気はインキ塗
布の邪魔とはならない。そして、中央に存在する縦方向
の流れにこの空気を排出させることができる。これによ
り、誤充填、いわゆるミッシングドット（missing dot
s）の発生が予防される。

【００１０】液体ロールの回転は回転する円柱体によっ
て発生させている。これは基本的にベーンポンプのよう
な作用をする。つまり、円柱体は液体をチャンバーの中
に汲み上げ、つまり物体は液体を循環する。回転する円
柱体の大きい表面、グラビアセルの容積、およびその周
囲速度により、この汲み上げ量はインキ消費量の数倍と
なり、インキ供給ポンプが供給すべきものの何倍にも上
回る。内部の循環流の速度はインキの供給およびその圧
力と無関係であるため、凹みへの充填は円柱体の回転数
と無関係に確実に確保される。本発明の一実施例におい
ては、液体ロールの周囲流量をドクターの幅に沿って誘
導することもある。それによってラム圧の発生が避けら
れ、シリンダー速度が変化しても、また、ドクターブレ
ードの方向が正負何れの場合にも、押し付け力の従属調
整が不要である。液体は、ドクターの先端に接触する瞬
間以外には蓄積せず、装置は低い内圧で作動するため、
ドクターおよび円柱体の全体的摩耗が少ない。同時に、
超過圧は、作業ドクターおよび閉鎖ドクターにフィード
バック回路として圧力を提供している。

【００１１】本発明による装置は構造的に単純であるた
め安価に製造することができる。さらに、この装置は、
内部の循環速度と加圧的な液体の供給が互いに無関係で
あるから、円柱体の回転と無関係に完全なインキ塗布が
確保され、最小のチャンバー容積でよく、コンパクトで
ある。例えば、チャンバーの内空の直径が５ｃｍ、かつ
チャンバーの長さが２６０ｃｍした場合でも確実に凹み
の充填が確保されている。チャンバーの容積が小さいと
いうことはインキ交換時にも有利である。

【００１２】さらに有効的な実施例は、従属項および明
細書によって明らかになる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。図１は、グラビア印刷シリンダーの凹み
を充填するための装置が前記シリンダーに当てられてい
るところを示している。この装置は、グラビア印刷シリ
ンダー１の表面２に沿って設置された、円形断面の内空
４を有するチャンバー３を含んでいる。内空４は、チャ
ンバー体５、ドクター固定部材６、作業ドクター７およ
び閉鎖ドクター８によって構成され、グラビア印刷シリ
ンダー１に向かって開いている。内空４の端面は側壁
９，１０によって密封される（図４）。本実施例におい
て、側壁９，１０はチャンバー体５の一部となってい
る。ただし、この側壁をチャンバー体５の端面に被せる
側壁部材で構成することもできる。これらの側壁９，１
０は、チャンバー３の内空４の中心部に対して互いに向
かい合っている液体の供給口１１およびドレン１２（図
４）を含んでいる。

【００１４】前記作業ドクター７は、グラビア印刷シリ
ンダー１に対して負の方向にスクリューダウンされるた
め前記ドクター固定部材６に取り付けられている。ドク
ター固定部材６には凹面に曲げられた受け面１３（図
２）が設けられている。この作業ドクター７は、押縁１
４でチャキングすべくこの凹みに引き込む際に作業ドク
ター全幅にわたって折り曲げられ、硬くなる。流入側に
おいては、内空４が、グラビア印刷シリンダー１に正の
方向にスクリューダウンされた前記閉鎖ドクター８によ
って閉鎖されている。閉鎖ドクター８は、押縁１６でチ
ャンバー体５にネジ止めしてある。例えばチャンバー中
に低い内圧がある場合、あるいは粘性の高いインキを利
用した場合には、閉鎖ドクター８の代わりに閉鎖押縁を
利用することもできる。この場合、グラビア印刷シリン
ダー１までの距離はより短いものとなる。このような閉
鎖押縁はチャンバー体の一部として形成することもでき
る。

【００１５】前記チャンバー３は、特にグラビア印刷シ
リンダー１の軸方向に対して可動的に取り付けられてい
る。この可動的取付は図５に図式的に示してある。さら
に、前記ドクター固定部材６は、前記グラビア印刷シリ
ンダー１に対して旋回的およびスライド的に調整ができ
るように取り付けられている。この調節状態は図６に示
してある。また、作業ドクター７を負方向にスクリュー
ダウンするドクター固定部材６は、図３に示す如く、作
業ドクター１９をグラビア印刷シリンダー１に正方向に
スクリューダウンするドクター固定部材２０と交換する
ことができる。図３は、かかるチャンバー体５とドクタ
ー固定部材２０の組み合わせを示している。

【００１６】前記チャンバー３は、特にドクターテーブ
ル２１に固定される（図７）。そのため、ドクターテー
ブル２１にはＵ型の受け部材２２がネジで固定してあ
る。チャンバー３は、この受け部材２２に嵌め込まれ
る。前記ドクターテーブル２１の長さ方向に配設された
作動シリンダー２３は、チャンバー３を受け部材２２に
あるクロスバーに固定する。受け部材２２にはさらに、
ドクター固定部材６の調整のための固定ネジ１７，１８
がネジ込まれている。作業ドクター６の位置を変えた
り、あるいは調整するため、作動シリンダー２３はパイ
ロット圧まで弛緩される。その後、固定ネジ１７，１８
を適宜調整することによってドクター６を旋回またはス
ライドさせることができる。その後、作動シリンダー２
３に再び常圧を掛ける。

【００１７】前記ドクターテーブル２１は、フレームに
固定された横行丸棒２４に受けられている。チャンバー
３の位置を変えるため、このチャンバーは、特に前記ド
クターテーブル２１と共に横行丸棒２４に沿って移動す
る。さらに、ドクターテーブル２１は横行丸棒２４に回
転可能に取り付けられている。これによってチャンバー
３は、前記のドクターテーブル２１と共にグラビア印刷
シリンダー１から離れるようにも旋回できる。この旋回
は、フレームに支持され前記ドクターテーブル２１と連
結された図示しない作動シリンダーによって行われる。

【００１８】グラビア印刷シリンダー１にインキを塗布
するため、前記のチャンバー３をこの印刷シリンダー１
に接触させる。前記液体供給口１１には、インキを内空
４に汲み上げる図示しないインキポンプが接続されてい
る。図４の矢印はその模様を示している。チャンバー３
は、０.１から１.５バールの内圧で作動させている。余
分に汲み上げたインキは前記液体流出口１２から排出さ
れ、インキタンクまで還流される。グラビアセルに必要
なインキが供給される。汲み上げ量がインキの消費量よ
り大きい場合には、発生する圧力がチャンバー内のイン
キを良好に混ぜかつ交換し、また、空気が存在する場合
には該空気を排出するよう作用する。

【００１９】チャンバー３の内空４中にあるインキは、
付着力によって、回転するグラビア印刷シリンダー１の
表面２に運ばれ回転される。これによって内空４中に液
体ロール２５が生じる。この液体ロールはグラビア印刷
シリンダー１のグラビアセルを確実に充填し、そして後
に作業ドクター７によりすり下ろされる。インキを塗布
している間に、グラビア印刷シリンダー１に接触してい
るチャンバー３が移動する。ただし、これは本発明のた
めの必要条件ではない。

【００２０】以上、本発明を、グラビア印刷シリンダー
にインキを塗布する場合を例として説明した。この装置
では上記と同様ににして、例えば短インキング装置のラ
スターローラーにインキを塗布することもできる。さら
に、この装置では、良好な水溶性を備えたグラビア印刷
用インキを利用することができる。また、本発明による
装置の使用はインキ塗布過程に限定されない。例えば、
この装置は、ワニス塗装機構のラスターローラーを充填
させる、あるいは印刷機械の湿し印刷機構を供給するロ
ーラーにも好適に用いることが可能である。さらに、ド
クターを含まないチャンバーの利用も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】負方向にスクリューダウンされているラスター
ローラーにインキを塗装するための作業ドクターの側断
面図である。

【図２】図１のＺ部の細部を示す断面図である。

【図３】図１に示した作業ドクターが正方向にスクリュ
ーダウンされている場合を示す側断面図である。

【図４】図１における装置の IV - IV 線に沿った矢視
図である。

【図５】図１に示した装置の平面図である。

【図６】図１に示した装置の平面図である。

【図７】図１に示した装置を旋回可能なドクターテーブ
ルと共に示した側面図である。

【符号の説明】

１ 円柱体 ２ 表面 ３ チャンバー ４ 内空 ５ チャンバー体 ９，１０ 側壁 １１ 液体供給部 １２ 液体排出部 ２５ 液体ロール

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する円柱体、例えばローラー、シリ
   ンダーあるいはスリーブの表面に形成された凹みを、前
   記円柱体に設置され、一方側より液体が供給され他方側
   より排出する装置によって液体で充填する、回転円柱体
   に形成された凹みへの液体の充填方法において、 前記装置は端面が閉鎖されかつ障害物を含まない内空を
   有し、該内空中に、前記円柱体の回転により、該円柱体
   の軸と平行に回転して前記凹みを充填する液体ロールを
   発生させ、該液体ロールの中心部を、希望の液体の循環
   および汲み上げ量に依存しながら前記液体を前記円柱体
   の一端側から供給し他端側から排出することにより前記
   の内空に超過圧力を発生させることを特徴とする、回転
   円柱体に形成された凹みへの液体の充填方法。
2. 【請求項２】 回転する円柱体、例えばローラー、シリ
   ンダー、あるいはスリーブの表面に形成された凹みに液
   体を充填するために、前記円柱体の表面に沿って配置さ
   れ、かつ該円柱体に向かって開いた略円形の断面を持つ
   内空を有し、該内空を構成する部分にチャンバー体が含
   まれ、前記内空の端部が側壁で閉鎖され、さらにインキ
   供給部を備えて成る、回転円柱体に形成された凹みへの
   液体の充填装置において、 前記内空（４）は、障害物を含まず、回転する円柱体
   （１）の回転によって液体ロール（２５）を生じること
   ができるように形成され、液体供給部（１１）および液
   体排出部（１２）が、側壁（９，１０）に、内空（３）
   の中心に沿って互いに向かい合って設置されていること
   を特徴とする、回転円柱体に形成された凹みへの液体の
   充填装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の装置において、前記内空
   （４）は、前記円柱体に近接できる作業ドクター（７，
   １９）によって前記円柱体（１）の回転方向に対し閉鎖
   されてことを特徴とする装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の装置において、前記作業
   ドクター（７，１９）が、前記円柱体（１）に正方向ま
   たは負方向で接触するチャンバー（３）に設置されてい
   ることを特徴とする装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載の装置において、
   チャンバー体（５）に、前記作業ドクター（７，１９）
   を固定するドクター固定部材（６，２０）が設置されて
   いることを特徴とする装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の装置において、前記チャ
   ンバー体（５）に、前記作業ドクター（１９，７）を正
   方向または負方向で固定するドクター固定部材（２０，
   ６）が交換できるように設置されていることを特徴とす
   る装置。
7. 【請求項７】 請求項５または６記載の装置において、
   前記ドクター固定部材（６，２０）は旋回すること又は
   スライドすることによって前記円柱体（１）に対して調
   整ができることを特徴とする装置。
8. 【請求項８】 請求項３ないし７の何れかに記載の装置
   において、前記作業ドクター（７）が、平面でない受け
   面（１３）上に変形しながら、かつそれによって硬くな
   りながら張られていることを特徴とする装置。
9. 【請求項９】 請求項２ないし８の何れかに記載の装置
   において、前記内空（４）は、円柱体に近接できる押縁
   によって、前記円柱体（１）の回転方向に向かって閉鎖
   されていることを特徴とする装置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の装置において、前記押
    縁は前記円柱体（１）から離れていることを特徴とする
    装置。
11. 【請求項１１】 請求項９記載の装置において、前記押
    縁は、前記円柱体（１）に対して正の方向に配設されて
    いる閉鎖ドクター（８）として形成されていることを特
    徴とする装置。
12. 【請求項１２】 請求項２ないし１１の何れかに記載の
    装置において、前記チャンバー（３）はドクターテーブ
    ル（２１）に固定してあり、該ドクターテーブルと共
    に、円柱体（１）に接触するように旋回ができることを
    特徴とする装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載の装置において、前記
    チャンバー（３）は、前記ドクターテーブル（２１）の
    ためのＵ型の受け部材（２２）に嵌められ、作動シリン
    ダー（２３）によって前記受け部材（２２）のクロスバ
    ーに向かって固定されていることを特徴とする装置。
14. 【請求項１４】 請求項２ないし１３の何れかに記載の
    装置において、前記チャンバー（３）は、前記円柱体
    （１）の表面（２）に沿って可変的に取り付けられてい
    ることを特徴とする装置。
15. 【請求項１５】 請求項２ないし１４の何れかに記載の
    装置において、前記液体供給部（１１）に接続されてい
    るポンプは、前記チャンバー（３）の前記内空（４）の
    中に０.１から１.５バールの超過圧力を発生することを
    特徴とする装置。