JP5078365B2 - 印刷機 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提項に記載された、ローラと、該ローラに付属するドクター式インキ溝とを含み、ドクター式インキ溝が、それに蓄えられた印刷インキのインキレベルを調整するための位置調節可能な後壁を含んでいるインキ装置を備える印刷機に関する。

特許文献１には、このような印刷機が記載されている。この従来技術の印刷機では、ローラはスクリーンローラであり、ドクター式インキ溝からスクリーンローラへ印刷インキの転移が行われ、すなわち、状況によっては十分に均等にではなく、スクリーンローラのインキセルへ印刷インキの充填が行われる。インキセルの充填は印刷速度に左右される可能性があり、また、ドクター式インキ溝に蓄えられた印刷インキの妨害的な乱流や、当該印刷インキの気泡によって悪影響をうける可能性がある。
米国特許出願公開明細書６，７０５，２２３Ｂ２

そこで本発明の目的は、ドクター式インキ溝からローラへの印刷インキの均等な転移が保証されている、冒頭に述べた分野に属する印刷機を提供することである。

この目的は、請求項１の特徴を備える印刷機によって達成される。ローラと、該ローラに付属するドクター式インキ溝とを含み、該ドクター式インキ溝は、円弧状に湾曲した面を有する溝底部と、該ドクター式インキ溝内に蓄えられた印刷インキのインキレベルを調整するための、位置調節可能な後壁を含み、後壁は溝底部よりも上に配置された回転ジョイントを中心として揺動可能で、その自由端に、後壁が揺動するときに前記面の上を滑る摺動面を有する、インキ装置を備える印刷機において、後壁が、その自由端に、回転ジョイントと平行に延びるエッジを形成する外側コーナーと、摺動面と外側コーナーとの間に位置して、回転ジョイントと平行に延びる内側コーナーであって、摺動面と外側コーナーとの間に窪みを形成する内側コーナーと、を有する流体断面部を有し、後壁は、インキレベルがドクター式インキ溝のドクターのドクター刃先よりも上にある第１の位置へ、および、インキレベルがドクター刃先よりも下にある第２の位置へ、選択的に揺動可能なように支持され、後壁が第１の位置にあるときに、外側コーナーは、ローラの円周面とともに、ドクター刃先よりも上にある狭隘個所を定める、ことを特徴としている。

流体断面部は、複数の部分で構成する場合には後壁に取り付けられていてよく、一体的に構成する場合には後壁に一体形成されていてよい。本発明との関連では、印刷インキとはニスも意味しており、インキ装置とはニス引きユニットのことも指している。

流体断面部の１つの利点は、それによってブレード式インキ溝からローラへの印刷インキの転移の均等性が向上するという点にある。均等性が印刷速度に大きく依存することがなくなる。均等性を損なう乱流や、印刷インキの気泡が十分な程度まで減る。ローラがたとえばインキセルからなるスクリーン構造をもつスクリーンローラとして構成されている場合、スクリーン構造への印刷インキの充填、いわゆるインキセル充填が、流体断面部の流体力学的作用によって均等にされて改善される。

他の利点は、流体断面部の、印刷インキに対する流体力学的作用を、ドクターやドクター式インキ溝の溝底部への妨害的な付随作用なしに行うことができるという点にある。流体断面部の手前で滞留する印刷インキの動圧によって印刷インキから流体断面部に及ぼされる流体力学的な力は、流体断面部から後壁を介して逃がされる。後壁はジョイントによって、すなわち直進ジョイントまたは特に回転ジョイントによって、溝底部と連結されているので、後壁によって受けとめられた流体力学的な力は、溝底部や、これに取り付けられたドクターには伝わらない。

さらに、他の利点は、後壁をローラから離れるように位置調節すれば、流体断面部へきわめて良好にアクセスすることができ、したがって、印刷インキを交換するときに楽に洗浄できるという点にある。

本発明による印刷機の有利な発展例は、従属請求項に記載されている。

別の発展例では、流体断面部は、４５°よりも大きく１３５°よりも小さい角度をもつ、狭隘部を規定する外側コーナーを有している。特に、この角度は６０°よりも大きく１２０°よりも小さくてよい。外側コーナーの角度は約９０°であるのが好ましく、すなわち、外側コーナーはほぼ直角である。

窪みはＶ字形の断面と、少なくとも９０°である角度を有することができる。この角度は約１３５°であってよい。

別の発展例では、後壁とフィルムとの間で成立する接触を確実にするための少なくとも１つの部材が設けられている。このフィルムは、少なくとも溝底部を覆うように、ドクター式インキ溝に挿入される。

別の発展例では、前記部材は、フィルムとドクター式インキ溝の溝底部との間に配置されたクッションである。このクッションは、たとえばプラスチッククッション等の固体クッションであってよい。この場合、クッションは発泡加工されていてよい。フィルムとクッションは、複合材料で一体的に製作されていてもよい。あるいは、フィルムとクッションは２つの部分で製作されていてもよく、この場合、フィルムはドクター式インキ溝内でクッションの上に載る。

別の発展例では、フィルムは、ドクター式インキ溝を洗浄するときに定期的に処分することができる使い捨て用品として構成されている。インキ交換のときには、前回の印刷ジョブに使用された印刷インキをドクター式インキ溝から取り除き、次いで、フィルムをその上にある残余インキとともにドクター式インキ溝から取り出し、廃棄する。未使用の新しいフィルムをドクター式インキ溝へ挿入してから、次の印刷ジョブに必要な印刷インキをドクター式インキ溝へ充填する。

別の発展例では、後壁は金属の硬質な摺動面を有しており、接触を成立させるために後壁はこの摺動面でフィルムに当接する。

別の発展例では、フィルムと後壁は、ドクター式インキ溝に蓄えられた、印刷インキによって形成されるオフセット印刷インキ備蓄の境界を一緒に仕切っている。ドクター式インキ溝に蓄えられた印刷インキは、特に高粘性である。

別の発展例では、インキ装置はアニロックス式インキ装置であり、ローラはスクリーンローラである。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

印刷機１は、スクリーンローラ３と、インキ溝５およびドクター６を有するドクター式インキ溝４とを備えるアニロックス式インキ装置２を含んでいる。ドクター６は、クイックロック(Schnellverschluss)として構成されたクランプ装置２５によって、インキ溝５に取り付けられている。

インキ溝５は、回転ジョイント１３によってインキ溝５の側壁２６に取り付けられた後壁８を含んでいる。インキ溝５の皿状の溝底部７は、円弧状に湾曲し、湾曲の中心が回転ジョイント１３である面２３を有している。ドクター６のもっとも高いところに位置する点は、印刷動作時にスクリーンローラ３に当接するドクター刃先１６によって形成されている。

インキ溝５の内部は、たとえばポリエテン（ＰＥ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのプラスチックでできたフィルム１７で内張りされている。フィルム１７は、印刷インキをはじく疎油性の、すなわち付着防止性の表面を有していてよい。フィルム１７の端部は実質的にＵ字形に折れ曲がっており、前側端部のフック状の部分はドクター６とともに、クランプ装置２５に挟み込まれる１つのセットを形成している。フィルム１７の後側端部も、固定のためにインキ溝５に配置された突出部２０に引っ掛けられるフック１９を同じく形成している。

後壁８、フィルム１７、側壁２６、およびこれと向かい合うインキ溝５の側壁２６は一緒に、ドクター式インキ溝４に蓄えられるオフセット印刷インキ備蓄１４の境界を形成している。当然のことながら、オフセット印刷インキ備蓄１４に代えて、オフセット印刷インキと同じくらい高い粘性を有する別の印刷インキの備蓄が蓄えられていてもよい。

回転ジョイント１３を中心として行われる、後壁８の、ドクター１６のほうに向かう揺動によって、オフセット印刷インキ備蓄１４によって形成されるインキレベル１５は、そのインキレベル１５がドクター刃先１６よりも上になるまで上昇する。インキレベル１５のこの上昇は、ドクター６が印刷動作のためにスクリーンローラ３へマイナスの押し当て角で押し当てられた後に行われる。後壁８が印刷動作中に保持される第１の位置が図１ｂに示されている。この第１の位置では、いわばドクター式インキ溝４の収容容積が、後壁８の第２の位置（図１ａ参照）のときに比べて減っており、その結果、オフセット印刷インキ備蓄１４がドクター６を越えてあふれ出し、ドクター式インキ溝４がスクリーンローラ３に押し当てられていなければ、外へ流れ出すことになる。たとえばオフセット印刷インキ備蓄１４を取り替える目的のために、ドクター式インキ溝４をスクリーンローラ３から離れるようにするために、後壁８が第２の位置にあってインキレベル１５がドクター刃先１６よりも下にくるまで、ドクター６から離れるように行われる後壁８の揺動によってインキレベル１５を低下させる。インキレベル１５がこのように低下した後は、ドクター式インキ溝４がスクリーンローラ３から離されたときに、オフセット印刷インキ備蓄１４が外へ流れ出すことがない。

後壁８はその自由端に、後壁８が揺動するときにフィルム１７の上を滑る摺動面１２を有している。摺動面１２は、後壁のその他の部分全体が製作されているのと同じ金属、たとえば鋼材または特にアルミニウムでできている。後壁８とフィルム１７が恒久的、かつ弾性的に接触するのを確保し、後壁８とフィルム１７の間を印刷インキが通り抜けるのを防ぐために、弾性的な部材またはばね作用のある部材が設けられている。

この部材は、たとえばポリエチレンテレフタレートフォーム（ＰＥＴフォーム）やエチレン／プロピレン／ジエンゴムフォーム（ＥＰＤＭフォーム）などのプラスチックフォームからなり、フィルム１７と溝底部７の凹面２３の間にフィルム１７の下敷として配置された固体クッション２２である。固体クッション２２とフィルム１７は、ドクター式インキ溝４に順次挿入することができ、またはそれに代えて、サンドイッチ構造に組み立てて、ひとまとめにドクター式インキ溝４へ挿入することができる。

固体クッション２２は、後壁８の第１の位置でも第２の位置でも、かつこれら両方の位置の間に位置するどの中間位置のときでも、フィルム１７を後壁８へ押しつけるように圧縮可能である。図１ａと図１ｂでは、固体クッション２２によって及ぼされる初期荷重の作用は、摺動面１２の領域におけるフィルム１７および固体クッション２２の小さな可逆的変形として図示されている。摺動面１２は固体クッション２２へ少しだけ食いこみ、固体クッション２２とその上にあるフィルム１７は、摺動面１２の領域で、負荷がなくなると元にもどる小さな窪みを形成する。

図１ａと図１ｂは、後壁８が、回転ジョイント１３と反対側にある、後壁８の下側端部に配置された、スクリーンローラ３のほうを向く流体断面部９を有している様子を示している。流体断面部９は、図１ａおよび図１ｂの紙面に対して垂直に延びるエッジを形成する外側コーナー１１を有している。このエッジは、わずかな丸みまたは面取りを備えていてよい。外側コーナー１１の角度αはほぼ直角である。さらに、流体断面部９は、鈍角である角度βの内側コーナー２１を有している。外側コーナー１１は、回転ジョイント１３と内側コーナー２１の間にある。内側コーナー２１は、外側コーナー１１と摺動面１２の間にある。

印刷動作のために後壁８がスクリーンローラ３に近づくように位置調節されたとき（図１ｂ参照）、外側コーナー１１は、スクリーンローラ３のもっとも近くにある流体断面部９の領域である。ただし、このとき流体断面部９とその外側コーナー１１はスクリーンローラ３に当接するのではなく、そのすぐ近傍にある。すなわち外側コーナー１１は、スクリーンローラ３の円周面とともに、狭隘個所１０を形成する。内側コーナー２１の領域では、後壁８は、外側コーナー１１よりも下に位置する印刷インキ副室を形成する。外側コーナー１１の上には、印刷インキ副室よりも備蓄容積が多い印刷インキ主室がある。

図２は、一方の側壁２６に、スクリーンローラ３に対してドクター式インキ溝４を揃える役目をする位置決めピン２７が取り付けられている様子を示している。位置決めピン２７は、実質的に骨形の断面形状を有している。他方の側壁２６には、下方に向かって突き出したリンクピン２８と、半皿状のジョイントソケット２９とが配置されている。リンクピン２８は、機械のサイドフレームもしくはこれに取り付けられた構成部品にあるリンク穴に係合する。機械のサイドフレームおよびこれに取り付けられた構成部品は、図面を見やすくする理由から、図面には示していない。リンクソケット２９は、同じく図面には示さない、機械サイドフレームに取り付けられたジョイントピンに支持されており、それによって、これら４つの構成部品は垂直方向の幾何学回転軸をもつ回転ジョイント３０を構成している。

保守の目的のために、ドクター式インキ溝４の全体を、回転ジョイント３０を中心として、すなわち水平面で、スクリーンローラ４から離れるように揺動させることが可能である。リンクピン２８とリンクソケット２９は、ドクター式インキ溝４を印刷機１から工具なしで取り外すことを可能にする。この取外しの目的のために、リンクピン２８がリンク穴から引き出されるまで、ドクター式インキ溝４を上方に向かって持ち上げる。換言すると、回転ジョイント３０は、保守目的のために行われるべき、印刷機からのドクター式インキ溝４の取り出しと、これに続く再度の使用のときの、ドクター式インキ溝４の取り付けを可能にする。

ドクター式インキ溝４の、回転ジョイント３０と反対を向いている側には、後壁８をアクチュエータと駆動接続する継手２４が配置されている。アクチュエータは図面には示しておらず、空気圧式の作業シリンダ、または、ネジ付きスピンドルを備えるはすば歯車が前に配置された電動モータであってよい。アクチュエータは、同じく図面には示さないレバーによって、このレバーに配置された継手半体が、後壁８に配置されていて図面には示さない継手２４の継手半体と係合したときに、後壁８と駆動接続される。両方の継手半体からなる継手２４はかみあい継手であり、回転ジョイント１３と同軸に配置されている。前述したレバーには、アクチュエータが作業シリンダとして構成されている場合にはそのピストンロッドがピボット結合され、アクチュエータが電動モータとして構成されている場合にはその前に配置されたはすば歯車に係合する。アクチュエータによって駆動される、レバーの揺動運動は、継手２４によって後壁８に伝達され、後壁８を第１の位置（図１ｂ参照）または第２の位置（図１ａ参照）へ選択的に位置調節する。

流体断面部９は、印刷インキがスクリーンローラ３の回転によって狭隘個所に向かって運ばれるときに、狭隘個所１０の領域で印刷インキの動圧を引き起こす。この動圧の結果、スクリーンローラ３のスクリーン凹部（インキセルまたは溝）はほぼ空気の混入なしに、かつ非常に均等に充填される。

前述した動圧の結果として力が後壁８に作用し、この力は後壁８をスクリーンローラ３から離れるように押圧し、その際に回転ジョイント１３を中心として、図１ｂで見て時計回りに揺動させようとする。この力は、後壁８から継手２４および前述したレバーを介して、前述の力を受けとめるアクチュエータへと逃がされる。この力は、後壁８と側壁２６が可動に連結（回転ジョイント１３）されているので、これらによって受けとめられるのではなく、また、これらから側壁２６に取り付けられた溝底部７へ伝達されて、溝底部７から、クランプ装置２５によって、溝底部７に取り付けられたブレード６に伝達されるのではないので、力の流れによって生じる溝底部７、クランプ装置２５、および特にドクター２６の撓曲や変形が確実に回避され、ドクターは印刷幅全体にわたって均等にスクリーンローラ３へ当接する。

ローラから引き込まれた保守位置へ位置調節されている、流体断面部を備える位置調節可能な後壁を有するドクター式インキ溝を示す図である。 ローラに近い動作位置で、流体断面部を備える位置調節可能な後壁を示す図である。 ドクター式インキ溝を後方から見た三次元の図である。

符号の説明

１ 印刷機
２ アニロックス式インキ装置
３ スクリーンローラ
４ ドクター式インキ溝
５ インキ溝
６ ドクター
７ 溝底部
８ 後壁
９ 流体断面部
１０ 狭隘個所
１１ 外側コーナー
１２ 摺動面
１３ 回転ジョイント
１４ オフセット印刷インキ備蓄
１５ インキレベル
１６ ブレード刃先
１７ フィルム
１９ フック
２０ 突出部
２１ 内側コーナー
２２ 固体クッション
２３ 面
２４ 継手
２５ クランプ装置
２６ 側壁
２７ 位置決めピン
２８ リンクピン
２９ リンクソケット
３０ 回転ジョイント
α 角度
β 角度

Claims (10)

1. ローラ（３）と、前記ローラ（３）に付属するドクター式インキ溝（４）とを含み、該ドクター式インキ溝（４）は、円弧状に湾曲した面（２３）を有する溝底部（７）と、該ドクター式インキ溝（４）内に蓄えられた印刷インキ（１４）のインキレベル（１５）を調整するための、位置調節可能な後壁（８）を含み、前記後壁（８）は前記溝底部（７）よりも上に配置された回転ジョイント（１３）を中心として揺動可能で、その自由端に、前記後壁（８）が揺動するときに前記面（２３）の上を滑る摺動面（１２）を有する、インキ装置を備える印刷機において、
   前記後壁（８）が、その自由端に、前記回転ジョイント（１３）と平行に延びるエッジを形成する外側コーナー（１１）と、前記摺動面（１２）と前記外側コーナー（１１）との間に位置して、前記回転ジョイント（１３）と平行に延びる内側コーナー（１２）であって、前記摺動面（１２）と前記外側コーナー（１１）との間に窪みを形成する内側コーナー（１２）と、を有する流体断面部（９）を有し、
   前記後壁（８）は、前記インキレベル（１５）が前記ドクター式インキ溝（４）のドクター（６）のドクター刃先（１６）よりも上にある第１の位置へ、および、前記インキレベル（１５）が前記ドクター刃先（１６）よりも下にある第２の位置へ、選択的に揺動可能なように支持され、
   前記後壁（８）が前記第１の位置にあるときに、前記外側コーナー（１１）は、前記ローラ（３）の円周面とともに、前記ドクター刃先（１６）よりも上にある狭隘個所（１０）を定める、
   ことを特徴とする印刷機。
2. 前記外側コーナー（１１）は、４５°よりも大きく１３５°よりも小さい角度（α）をもつ、請求項１に記載の印刷機。
3. 前記外側コーナー（１１）の角度（α）は約９０°である、請求項２に記載の印刷機。
4. 前記窪みはＶ字形の断面と、少なくとも９０°である角度（β）を有している、請求項１に記載の印刷機。
5. フィルム（１７）が、少なくとも前記溝底部（７）の前記面（２３）を覆うように前記ドクター式インキ溝（４）に挿入され、前記後壁（８）と前記フィルム（１７）との間に成立する接触を確保するための少なくとも１つの部材が前記面（２３）と前記フィルム（１７）の間に設けられている、請求項１から４までのいずれか１項に記載の印刷機。
6. 前記部材は、前記フィルム（１７）と前記ドクター式インキ溝（４）の溝底部（７）との間に配置されたクッション（２２）である、請求項５に記載の印刷機。
7. 前記フィルム（１７）は前記ドクター式インキ溝（４）を洗浄するときに定期的に処分可能な使い捨て用品である、請求項５または６に記載の印刷機。
8. 前記後壁（８）は金属の硬質な摺動面（１２）を有しており、前記後壁（８）は、前記接触を成立させるためにこの摺動面で前記フィルム（１７）に当接する、請求項５から７までのいずれか１項に記載の印刷機。
9. 前記フィルム（１７）と前記後壁（８）は、前記ドクター式インキ溝（４）に蓄えられた、前記印刷インキによって形成されるオフセット印刷インキ備蓄（１４）の境界を形成している、請求項５から８までのいずれか１項に記載の印刷機。
10. 前記インキ装置はアニロックス式インキ装置（２）であり、前記ローラはスクリーンローラ（３）である、請求項１から９までのいずれか１項に記載の印刷機。
    

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