JP5002839B2

JP5002839B2 - 凹版印刷機用ワイピングローラ

Info

Publication number: JP5002839B2
Application number: JP2007000081A
Authority: JP
Inventors: 拓実山井
Original assignee: 独立行政法人国立印刷局
Priority date: 2007-01-04
Filing date: 2007-01-04
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2027-01-04
Also published as: JP2008162234A

Description

本発明は、凹版印刷機に用いられるワイピングローラに関し、特に製品品質の安定に寄与し、かつ長期使用に優れるワイピングローラに関するものである。

凹版印刷機用ワイピングローラとしては、軸体である金属芯の上層にニトリルゴム（ＮＢＲ）を被覆したゴムローラや軟質ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を被覆した樹脂ローラが用いられている。これらのローラは、成型加工性、耐油性、粘弾性に優れているが、凹版胴に装着された凹版面と圧接しており、凹版面上の余剰インキを拭き取る際に発生する摩擦熱により表面硬度が低下し磨耗する。この磨耗は、凹版面の画線形状に影響を受け、不均一に発生することから時間の経過とともに安定した余剰インキの拭き取りができなくなり、印刷障害を発生させる。一般にワイピングローラは洗浄液を滞留したワイピング槽に懸架され、ローラ両側（左右）に存するネジ機構を有するハンドルを操作することで、凹版面との接触を調節、支持する形態である。

凹版印刷機用ワイピングローラの磨耗を改善するため、材質面では、代替材料としてＰＶＣペースト化樹脂に金属酸化物を添加したワイピングローラを用い、従前のワイピングローラでは得られなかったインキ掻き取り性、耐久性を改善するものがある。この場合、含有される金属酸化物によって、わずかばかり印刷特性は向上するが、ローラ基材がポリ塩化ビニル樹脂材であることから、従来のワイピングローラの場合と同様に磨耗を生じ、時間の経過とともにワイピングローラ上のインキが完全に拭い取れず、わずかに残ったインキが印刷物に付着する「拭き残り」と称される印刷障害や、汚れた洗浄液が印刷物に付着する「溶剤汚れ」と称される印刷障害を発生させる。

一方、ワイピングローラの磨耗抑制対策については、ローラ作製に用いる材料の改質もさることながら、対向する凹版面へ均一に接触させることも重要な要素のひとつである。凹版面に対してワイピングローラが不均一に接触していると、ワイピングローラ表面の凹凸化を顕著にさせ、印刷障害を誘発することになる。作業者は、この印刷障害を未然に抑制するため、印刷製品やワイピングローラ表面を十分に監視することを余儀なくされていた。また、ワイピングローラの凹版面への均一な接触を実現するため、ときに作業者はローラ表面を非接触式温度計（例えば、ＩＴ２−８０（株）キーエンス社製）を用い、夫々の個所を測定し、測定温度が他個所より比較的高く、過剰接触していると思われる個所の接触を開放する処置を行っており、ワイピングローラの押圧調整作業として、作業者によりローラの常時監視を必要とし、頻繁に調整せざるを得ない状態であり、極めて非効率であった。

また、時間の経過とともにワイピングローラは、凹版面の図柄が施された領域と接触する個所を主体に磨耗することから偏磨耗することになる。偏磨耗を抑制するため、一般にワイピングローラは軸方向に往復運動している。しかし、偏磨耗を完全に抑制することは困難である。また、ローラ回転を主動する駆動部近傍においては熱の発生が顕著であり、ローラが熱膨張しやすくなることから、凹版面に対するローラの均一な接触がますます困難となる。この場合、作業者は一旦、印刷を中断して、凹版面全面にインキを付与して拭き取りを行うことで所望する凹版面とローラとの接触状態の確認を行っている。また、印刷中にローラ表面の凹凸による異常を確認すると印刷機械を停止させ、ローラ表面を研磨し平滑にした後、再び利用することが成されている。これらの問題を解消する凹版印刷機用ワイピングローラとして、ワイピングローラに生ずる異常を視覚的に表示させ、これを活用することにより、発生する印刷異常を瞬時に確認でき、かつ凹版面とローラとの適正押圧の実現、結果的には延命使用が可能となるワイピングローラが求められていた。

凹版印刷機用のワイピングローラとしては、軸芯に少なくとも一層以上のゴム層又は樹脂層が被覆されている凹版印刷機用のワイピングローラであって、ワイピングローラの表層全体又は一部が酸化チタンを配合したゴム及び／又は樹脂としたワイピングローラがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２３１７５０号公報

上述した特許文献１の発明によると、ワイピングローラを着色（例えば、白色）することでローラ表面上に現れる洗浄液を容易に判別でき、前述した「拭き残り」、「溶剤汚れ」といった印刷障害を効果的に検出することができ、従前の凹版印刷用ワイピングローラよりも印刷性能を向上させるとともに、延命使用することが可能である。しかし、ワイピングローラ表面上の異常を瞬時に確認できたとしても、凹版面に対するワイピングローラの偏接触や、過剰接触を規制することはできないものであり、損紙抑制には一定の効果は得られても、品質の良い印刷製品を連続的に得ること、および凹版面に対するワイピングローラの適正な接触を実現することによるローラ延命使用が実現できない。

また、ワイピングローラは時間の経過とともに劣化することに変わりなく、やがてローラ表面が凹凸化し不具合が発生する。これを抑制するために、凹版面に対してワイピングローラをさらに強く押圧させる対応が行われており、部分的な磨耗を促進することになり、結果として、得られる製品品質及びローラの延命使用を満足することができない。このとき、凹版面に対するワイピングローラの押圧度合いは専ら作業者の習熟に頼るところが多く、習熟能力によりバラツキが発生している。ときに押圧が適正でなくローラに出現した凹部よりローラ表面に現れる残留インキや汚れた洗浄液が印刷物に付着し、損紙を多量に発生させる場合があり、これらの異常を未然に抑制するため、早期にローラを交換することが必要不可欠であった。

上述した特許文献１は、ワイピングローラ表面に出現する異常検出には優れているが、印刷中における凹版面への押圧調整にはその効果を発揮できないことから、必ずしも凹版印刷機用ワイピングローラとして広く一般に用いられない現状がある。上述した種種の問題点を勘案すると、凹版印刷機用ワイピングローラについて、少なからず開発の余地があった。

本発明は、前記問題点を解決するため、従来の印刷機用ワイピングローラよりも印刷性能を向上させ、かつ延命化を図るとともに、凹版面とローラの接触状態を視覚にて容易に間接確認することができる印刷機用ワイピングローラであり、特に製品品質の安定に寄与し、かつ長期使用に優れるワイピングローラを提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明の凹版印刷機用ワイピングローラは、対向する凹版面の絵柄が施された領域である画線領域と接触する個所に変色温度領域に応じてそれぞれ色調の異なる複数の示温顔料を含有させたローラ表層が存している。

本発明の凹版印刷機用ワイピングローラは、ローラ表面を観察することで、凹版面に対するワイピングローラの接触状態を容易に間接確認することができることから偏接触が抑制でき、連続的に品質の良い印刷物を生産することができるという効果を奏する。

また、本発明のワイピングローラは、ローラの偏接触による摩滅損耗が抑制できることから、従来のワイピングローラと比較して延命使用することが可能となり、ワイピングローラにかかるコストが低廉化できるという効果を奏する。

また、本発明のワイピングローラを用いることで、品質安定のための作業者のこと細かな凹版面とワイピングローラの接触圧（押圧）調整を削減することができるとともに、ローラの延命使用が可能となり、従来頻繁に実施していたワイピングローラの交換頻度が大幅に低減できることから、ローラ交換によって生じる不稼働時間が短縮でき、かつ作業手間を簡素にできるという効果を奏する。

さらに、本発明のワイピングローラは、従来の凹版印刷機用ワイピングローラに生ずる不都合が解消され、凹版面に対する安定したローラ押圧が実現でき、ローラの使用において十分な耐久性を有し、かつ印刷品質が低下することがないという効果を奏する。

図１及至図６に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１は本発明に係るワイピングローラの概略図である。図２は別方向から見た時の概略図、図３、図４は本発明にかかるワイピングローラの別形態の概略図である。また、図５は一般的なワイピングローラの概略の一例を、図６は一般的な凹版印刷機の概略の一例を夫々示すものである。

図５のとおり一般的なワイピングローラ（６）は、金属製の軸芯（２）に中間層であるベークライト（４）を巻き付け、その上層にワイピングに適した有効径になるまでゴム層及び／又は樹脂層（５）（例えば、ＰＶＣ）を巻き付け、表面研磨を施し形成させたものである。ここでは、表層材としてＰＶＣを例示としたが、エボナイト、塩化ビニル、ニトリルゴムといったゴム類、又はその他の樹脂（熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂）へ変更することや、それぞれを多層化して用いる場合もある。さらに、ウレタン樹脂や金属酸化物を含有させた場合もある。

図１及び図２に示す本発明のワイピングローラ（１）は、金属製の軸芯（２）に中間層であるベークライト（４）を巻き付け、その表層の少なくとも一部に示温顔料を含有させたゴム層及び／又は樹脂層（３）を印刷に適した有効径（例えば、Φ３２５．０ｍｍ）になるまで巻き付け、焼成を繰り返し、最終的に表面研磨を施し、凹版印刷機用ワイピングローラとして形成している。

また、図３に示すように、本発明のワイピングローラ（１）は、部位毎に示温顔料を含有させたゴム層及び／又は樹脂層（３）を設けた領域と示温顔料を含有させないゴム層及び／又は樹脂層（５）を設けた領域の少なくとも２つの領域を有する形態とする場合もある。また、図４に示すように、軸芯（２）に中間層（４）を設けず、直接、示温顔料を含有させたゴム層及び／又は樹脂層（３）を巻き付けた形態とした場合もある。

本発明の凹版印刷機用ワイピングローラにおける実施の例示について、図１及至図４及び図６を参看しながら説明する。図１及び図２に示すように、本発明のワイピングローラ（１）は、軸芯（２）へ中間層であるベークライト（４）を被覆し、その上層に前述した少なくとも一部に示温顔料を含有させたゴム層及び／又は樹脂層（３）を被覆した仕様である。ワイピングローラ（１）は、図６に示す洗浄液（８）が滞留したワイピング槽（９）に懸架させ、対向する凹版面（７）と接触させることで、凹版面上の余剰インキの拭き取り（ワイピング作業）を行う。

本発明のワイピングローラ（１）は、ＰＶＣペースト又はＮＢＲペーストに示温顔料であるサーモクロミックを含有させたペーストを図示しないワイピングローラ成形用塗布機構（特許第３２１５８３３号公報）にて塗布、焼成を繰り返すことで作製することができる。サーモクロミックは、粒子径が０．５μｍ程度であり、ＰＶＣペースト又はＮＢＲペーストと容易に混合することが可能である。またローラ化した場合も表面にサーモクロミックの粒子が隆起することもない。

本例示においては、ＰＶＣペースト又はＮＢＲペーストへのサーモクロミックの含有割合を２０重量％とした。ここで、サーモクロミックの含有量が少量（例えば、１０重量％）であると、ワイピングローラが凹版面との接触時において、表面色変化における視覚的効果の出現が明確でなく、一方、サーモクロミックの含有量が多量（例えば、４０重量％）であると、ＰＶＣ又はＮＢＲが有する耐油特性を悪化させるばかりでなく、引張強さが低下し、更には粘弾特性を阻害する場合があることから得策ではない。

サーモクロミックは一般に高価な材料であることから、ワイピングローラとして用いる場合、ローラを複層化させ、その最上層のみに用いる形態とする場合もある。なお、サーモクロミックに着色タイプ（例えば、青色着色示温顔料；ブルーサーモクロミック）のものを用いれば、洗浄液（８）や残留インキと区分することが容易となり、凹版面（７）とワイピングローラにおける接触状態の確認と同時にローラ表面への洗浄液（８）の液上がり、残留インキの付着といった印刷障害を推量できる仕様とする場合もある。

また、図３に示すとおり、本発明のワイピングローラ（１）は、絵柄の施されていない版面領域（非画線領域）と接触する個所には、熱による影響が顕著でないことから示温顔料を含有させたゴム層及び／又は樹脂層（３）を用いない仕様とした場合もある。また、本発明のワイピングローラ（１）は、変色温度領域と色調の異なる複数の示温顔料を含有させる場合もある。

また、図４に示すとおり、本発明のワイピングローラ（１）は、軸芯（２）へ直接、示温顔料を含有させたゴム層及び／又は樹脂層（３）を巻き付けた形態とする場合もある。この場合、一層巻きのローラ仕様となり、磨耗個所を研磨して平らな状態に修正することで、繰り返し印刷に使用することができる。さらに、示温顔料として不可逆性示温顔料を用いる場合もあるが、印刷実施中リアルタイムにワイピングローラの表面温度を確認するためには、可逆性示温顔料を用いた方が有利である。

本発明のワイピングローラ（１）を凹版印刷機において使用した結果、凹版面（７）との接触において、ワイピングローラに現れる表面色により発熱度合いを十分推量することができた。本実施例におけるワイピングローラ表面温度は、６０℃前後であったことを確認した。印刷実施時における印刷物品質は良質であり、かつ安定していた。一般的なワイピングローラ（６）を用いた場合、枚葉紙１０万枚の印刷経過後では表面に凹凸が顕著に現れ、品質面から判断し印刷することが困難であったのに対して、本発明のワイピングローラ（１）は、およそ枚葉紙４０万枚の印刷にも印刷品質の劣化が発生しにくいものであった。

また、本発明のワイピングローラ（１）は、発熱状態を推量することができることから、凹版面（７）へのワイピングローラの偏接触を抑制でき、ワイピングローラの偏磨耗を大幅に抑制できることから延命使用が実現できた。また、ローラ表面の発色状態を観察することで、習熟能力を有しない作業者がワイピング作業を実施しても、凹版面（７）に対するワイピングローラの適正な接触状態を保持することが可能であったことから、損紙（不良紙）発生の抑制が実現できた。さらに、ワイピングローラの調整頻度及び交換頻度が少なくなり、作業性が大幅に改善できた。

以上、本発明について説明したが、本発明は実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載されている範囲において、あらゆる実施の形態が存在することは言うまでもない。例えば、ワイピングローラ（１）の表層に示温顔料が含有されていればよく、その中間層にさまざまなゴム層及び／又は樹脂層を有する構成とした場合も当然請求する範囲に含まれる。

また、本発明のワイピングローラ表面色を光学測定装置において検出し、その得られたデータをもとに凹版面（７）に対するローラの押圧管理を実現することも容易に推考できる。

本発明に係るワイピングローラを示す概略図である。本発明に係るワイピングローラの別方向から見た時の概略図である。本発明に係る別形態のワイピングローラを示す概略図である。本発明に係る別形態のワイピングローラを示す概略図である。一般的なワイピングローラの一例を示す概略図である。一般的な凹版印刷機の一例を示す概略図である。

符号の説明

１本発明のワイピングローラ
２軸芯
３示温顔料を含有させたゴム層及び／又は樹脂層
４中間層（例えば、ベークライト）
５ゴム層及び／又は樹脂層（例えば、ＰＶＣ）
６一般的なワイピングローラ
７凹版胴（凹版面）
８洗浄液
９ワイピング槽

Claims

軸芯に少なくとも一層以上のゴム層及び／又は樹脂層が被覆されている凹版印刷機用ワイピングローラにおいて、前記ワイピングローラは、対向する凹版面の絵柄が施された領域である画線領域と接触する個所に変色温度領域に応じてそれぞれ色調の異なる複数の示温顔料を含有させたローラ表層が存することを特徴とする凹版印刷機のワイピングローラ。