JP5389406B2 - まくらを備えた印刷機 - Google Patents

Description

本発明は、まくらを備えた印刷機に関する。

互いに回転する印刷機の胴やローラは曲げ振動と回転振動を生成する。曲げ振動の原因は胴溝であり、胴溝上の回転により半径方向力が突然低下した後、再び増大する。このような干渉効果は、いわゆる溝衝撃（Kanalschlag）として知られている。回転振動にはさまざまな原因があり得る。考えられる原因の１つとしては、復元トルクの周期的な増減が挙げられる。復元トルクは、互いに回転する両方の胴のうちの一方に張られたゴムブランケットの伸縮作用によって生成される。ゴムブランケットが他方の胴の胴溝から外に出たとき、ゴムブランケットは粘弾性的に挙動し、その際、復元トルクを生成する力成分を生じさせる。考えられる原因のもう１つとしては、「トゥルー・ローリング」との呼び名で知られる作用が挙げられる。すなわち、互いに回転する両方の胴が協働して形成されるローラ間隙では、一方の胴の硬質な円周表面と他方の胴のゴム弾性的な円周表面との間のトルク伝達比の差の結果として生じる接線方向力が働く。この接線方向力はねじりモーメントを生成し、このねじりモーメントは胴溝上の回転により一時的に消滅することによって回転振動を引き起す。結局、互いに噛み合う胴の駆動歯車のいわゆる回転数によっても回転振動が生じることがある。

曲げ振動と回転振動は、印刷像において視認できる不良を引き起す。

振動の励起に対処するために、互いに回転する胴にまくらを備え付けることが知られている。このようなまくらは、大きい力で互いに押圧されることで溝衝撃を受容する支持リングである。まくらは、通常、互いに回転することによって回転振動を最小限に抑えるか、あるいは、各胴の円周面間の相対運動が干渉しないように伝達する回転リングでもある。

しかし、支持リングとしても回転リングとしても機能する通常のまくらは、欠点も有する。このようなまくらは、まくらを備えた互いに回転する胴の各回転軸間の間隔が変化しないという状態を生み出す。しかし特定の適用例においては、このような軸間距離が変更されること、及びこれに伴う各胴間のローラ押圧力が変更されることが望ましい場合がある。それは、例えば胴がアニロックス式インキ装置のスクリーンローラ及びインキ着けローラであるような場合である。スクリーンローラとインキ着けローラとの間のローラ押圧力を変化させることにより、スクリーンローラからインキ着けローラへ移される印刷インキの量を、例えば印刷速度に依存して変えるのが好ましい。

この問題を解決するために、特許文献１では、まくらを支持ディスクで置き換えることが提案されている。この支持ディスクは長方形または台形であってもよく、回転軸受を介してスクリーンローラ及びインキ着けローラのジャーナル上に回転可能に支持されている。更に、スクリーンローラ及びインキ着けローラは、回転可能な偏心軸受を介して機械フレームの壁に支持されている。両方のローラの各支持ディスク間には、両方のローラの軸間距離を変更するための手段として、楔形をした支持要素が配置されている。楔形の支持要素は、支持ディスクと支持ディスクに連結されたローラとを互いに押し離すように変位可能である。

各支持ディスクは楔形の支持要素を介して間接的に互いに押圧されているので、曲げ振動は抑制される。しかし、支持ディスクは互いに回転しないので、回転振動を抑制することはできない。

特許文献２には、ジャーナル上に着座する玉軸受の外輪によって構成された支持ディスクを使用することが記載されている。これらの外輪の各々は、胴の軸間距離の調節を可能にする三日月形の偏心領域を有する。これらの外輪は、印刷動作中に常時その対向リングの上で回転する回転リングではなく、胴の軸間距離を調節するという目的のためだけに一時的に回転する。

特許文献３には、互いに回転する胴が異なるモータによって駆動され、かつ各リングが互いに支持されている印刷機が記載されている。これらのリングはジャーナル上に回転可能に支持されているため、各リングを介してトルクが各ジャーナルに伝達可能ではない。各リングは各胴に回転不能に連結されているわけではないので、前述したリングは本来の意味におけるまくらではない。前述したリングは、一方のモータから他方のモータへ望ましくないトルクが伝達することを防ぐ役割を果たす。
独国特許出願公開第１０２００５０１４２５５Ａ１号明細書 欧州特許出願公開第０６５９５５４Ｂ１号明細書 独国特許出願公開第１９５０１２４３Ｃ５号明細書

本発明は、回転体（胴またはローラ）間で生じる押圧力の調節に関して好適であり、かつ、回転体の曲げ振動及び回転振動を防止あるいは少なくとも低減することに関して好適な構造を有する印刷機を提供することを目的とする。

この目的は、請求項１の特徴部を有する印刷機によって達成される。本発明による印刷機は、第１のまくらを備えた第１の回転体と、軸を備えた第２の回転体と、を含み、軸上には第２のまくらが偏心して支持されており、第２のまくらは、第１のまくらと回転接触しているとともに第２の回転体と相対的に回転するように連結されている。

本発明によるまくらは、大きな力で互いに押圧され、回転体の胴溝の溝衝撃を受容できる支持リングであるだけでなく、印刷動作時に互いに回転して回転振動を最小限に抑えるか、あるいは、回転体の円周面間の相対運動が干渉しないように伝達する回転リングでもある。本発明に係る印刷機のまくらによれば、曲げ振動により引き起される問題だけでなく、回転振動によって引き起される問題も防止され、あるいは少なくとも最小限に抑えられる。第２のまくらが第２の回転体と同心状にではなく、第２の回転体に対して相対的に軸平行にずれた状態で第２の回転体の軸上に支持されていることにより、各回転体間で生じる押圧力の調節が可能になるという利点がある。第２のまくらと第２の回転体とが相対的に回転するように連結することにより、これら両方の部材間でトルク伝達が行われる。

従属請求項には好適な更なる態様が記載されており、以下に短く説明する。

１つの更なる態様では、第２のまくらは偏心ブッシュを有する軸受を介して軸上で支持されている。この場合、軸受は、軸上で偏心ブッシュを支持するための第１の回転軸受と、偏心ブッシュ上で第２のまくらを支持するための第２の回転軸受とを有することができる。この偏心ブッシュは、第２の回転体に対して相対的に第２のまくらを位置調節する役割を果たす。偏心ブッシュの回転により、第２のまくらの回転軸と第２の回転体の回転軸との間の偏心領域の状態を調整することにより、両方の回転体間で生じる押圧力を調整することができる。両方の回転軸受は回転軸受として構成されていてもよく、そのうち内側の回転軸受は第２の回転体の軸と偏心ブッシュとの間に配置されており、外側の回転軸受は偏心ブッシュと第２のまくらの間に配置されている。

他の更なる態様では、第２のまくらと第２の回転体とは半径方向調整用の調整継手を介して互いに連結されている。第２のまくらの回転軸及び第２の回転体の回転軸に関して横方向に可動なこの継手は、これら両方の回転体の間のずれを調整する機能を果たし、前述した、第２のまくらと第２の回転体とが相対的に回転するような連結を引き起す。このとき調整継手は、第２のまくらを第２の回転体と回転不能に連結するための連行継手であってもよい。連行継手を介して、第２の回転体の回転運動が第２のまくらへ伝達される。継手は例えば十字状の板を持つ（オルダム）継手または十字状のスリットを持つ継手と同様に構成されていてもよく、それに応じて、半径方向に延びるスリットと、これに係合する爪あるいはキャリアボルトとを有する。スリットは第２のまくらに刻設されていてもよく、爪あるいはキャリアボルトは第２の回転体に配置されていてもよい。これを入れ替えた爪及びスリットの配置も同じく可能である。継手の他の構成では、第２のまくら及び第２の回転体は、平行クランク継手（シュミット継手）のクランクと同様に構成された連結器を介して互いにリンク連結されている。このような連結器を介して、第２の回転体のトルクが第２のまくらへ伝達される。半径方向の調整は、回転継手を中心とする連結器の揺動運動という形態で行われる。

他の更なる態様では、調整継手は摩擦継手である。

他の更なる態様では、第１の回転体はばねによってばね作用を受けながら支持されている。このばねは、第１の回転体を第２の回転体の方へと押圧するか、または引っ張る。

他の更なる態様では、第１の回転体はインキ着けローラであり、第２の回転体はスクリーンローラである。これら両方の回転体は、印刷機のアニロックス式インキ装置のインキ装置ローラである。

本発明に係る印刷機は、第１のまくらを備えた第１の回転体と、軸を備えた第２の回転体と、を含み、軸上には第２のまくらが偏心して支持されており、第２のまくらは、第１のまくらと回転接触しているとともに第２の回転体と相対的に回転するように連結されている。第２のまくらが第２の回転体と同心状にではなく、第２の回転体に対して相対的に軸平行にずれた状態で第２の回転体の軸上に支持されていることで、各回転体間で生じる押圧力の調節が可能になる。更に、第２のまくらが第１のまくらと回転接触しているとともに第２の回転体と相対的に回転するように連結されていることで、曲げ振動により引き起される問題だけでなく、回転振動によって引き起される問題も防止され、あるいは少なくとも最小限に抑えられる。従って、回転体（胴またはローラ）間で生じる押圧力の調節に関して好適であり、かつ、回転体の曲げ振動及び回転振動を防止あるいは少なくとも低減することに関して好適な構造を有する印刷機を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１及び図２には印刷機１が部分的に示されている。この部分図は、印刷機１のアニロックス式インキ装置２を示している。アニロックス式インキ装置２は、インキ着けローラ３．１と、インキ着けローラ３．１に当接するスクリーンローラ３．２とを含んでいる。インキ着けローラ３．１は版胴４に当接させることが可能で、かつ離れさせることが可能なように支持されている。スクリーンローラ３．２には、ドクター７を備えたインキつぼ６が付属している。圧胴と、印刷動作時に版胴４及び圧胴に当接するブランケット胴とが同様に設けられているが、図面には示されていない。

スクリーンローラ３．２の両側には、スクリーンローラ３．２の軸９上に配置された軸受８が位置している。各軸受８は、偏心ブッシュ１０と、第１の回転軸受１１と、第２の回転軸受け１２とを含んでいる。偏心ブッシュ１０は、偏心ブッシュ１０の外周に対して同心状ではない穴を有する。各軸受８の両方の回転軸受１１、１２は、回転軸受として構成されている。第１の回転軸受１１は軸９上に着座し、偏心ブッシュ１０は第１の回転軸受１１上に着座し、第２の回転軸受１２は偏心ブッシュ１０上に着座している。偏心ブッシュ１０を回転させるためのアクチュエータ１３は電気モータとして構成されている。アクチュエータ１３は、ウォームギアを介して偏心ブッシュ１０と連結されており、ウォームギアの螺旋状歯部１４はアクチュエータ１３のモータ軸によって構成され、モータ軸のナット１５は偏心ブッシュ１０に相対的に回転するように連結されている。

軸受１６が、インキ着けローラ３．１を版胴４及びスクリーンローラ３．２へ当接させたり、これらから離れさせたりすることを可能にする。軸受１６は、内部でインキ着けローラ３．１が回転可能に支持された環状のカム１７を含んでいる。カム１７は、第１の支持ロール１８．１と、第２の支持ロール１８．２と、第３の支持ロール１８．３との間に挟み込まれている。第２の支持ロール１８．２は、版胴４の回転軸とインキ着けローラ３．１の回転軸とを互いに結んだ仮想的な中心線の延長線上に位置している。第３の支持ロール１８．３は、インキ着けローラ３．１とスクリーンローラ３．２との共通の中心線の延長線上に位置している。第３の支持ロール１８．３はばね１９によって付勢されており、このばね力の作用方向は第１の支持ロール１８．１と第２の支持ロール１８．２との間を向いている。空気圧式の作業シリンダの形態であるアクチュエータ２０が、ローラを当接させたり離したりする際にカム１７を回すために、連結棒を介してカム１７と連結されている。

図２から明らかなように、インキ着けローラ３．１はその両端部の各々に第１のまくら２２．１を有する。スクリーンローラ３．２の両端部には、第２のまくら２２．２がそれぞれ取り付けられている。軸受１６（図１参照）は二重に作られており、すなわち、印刷機１の駆動側と操作側にそれぞれ１つずつ設けられている。軸受１６のばね１９は、第１のまくら２２．１を第２のまくら２２．２に向かって押圧する。このとき各カム１７は、第２の支持ロール１８．２及び第３の支持ロール１８．３と円周側で接触しているが、第１の支持ロール１８．１とはもう接触していない。両方の回転体（インキ着けローラ３．１、スクリーンローラ３．２）の間でまくらとの接触が成立しているとき、第１の支持ロール１８．１とカム１７の間には空隙３３がある。図１に関して時計回りに行われるカム１７の回転によって、カム１７の円周側の突起３４が第１の支持ロール１８．１と対向する位置に達し、それによってカム１７と第１の支持ロール１８．１とが接触する。この回転により、インキ着けローラ３．１がスクリーンローラ３．２から離れることで、インキ着けローラ３．１の第１のまくら２２．１がスクリーンローラ３．２の第２のまくら２２．２から離れる。

第２のまくら２２．２の各々は、調整継手２３を介してスクリーンローラ３．２と連結されている。各調整継手２３は、第２のまくら２２．２の回転軸３１とスクリーンローラ３．２の回転軸３２との間の半径方向のずれあるいは偏心度ｅを調整するための継手であるだけでなく、スクリーンローラ３．２からまくら２２．２へトルクを伝達するための連行継手（Mitnehmerkupplung）でもある。各調整継手２３は、第１の連結箇所２４．１と、直径方向に配置された第２の連結箇所２４．２とを含んでいる。連結箇所２４．１、２４．２は連結器２５を含んでおり、連結器２５は、一方の端部で第１の回転継手２６．１を介してスクリーンローラ３．２と連結されているとともに、他方の端部では第２の回転継手２６．２を介して第２のまくら２２．２と連結されている。

スクリーンローラ３．２は、機械フレームの側壁３５に取り付けられたローラロック２７において回転軸受を介して回転可能に支持されている。スクリーンローラ３．２は、第１の継手半体２９．１と第２の継手半体２９．２とを含む継手２８を介して、歯車３０と相対的に回転するように連結されている。歯車３０及び継手２８を介して、スクリーンローラ３．２は回転駆動される。継手２８はかみあい継手として構成されており、第１の継手半体２９．１はスクリーンローラ３．２の軸端に配置されており、第２の継手半体２９．２は軸に配置されており、この軸を介して歯車３０は側壁３５の一方で回転可能に支持されている。

図示したシステムは次のように機能する。

すなわち、インキ着けローラ３．１がスクリーンローラ３．２に当接することで第１のまくら２２．１は第２のまくら２２．２に当接し、ゴム弾性的であるとともに例えば張り渡されたブランケットによって構成されるインキ着けローラ３．１の円周面は、比較的硬いスクリーンローラ３．２の円周面によって押圧されるため、両方のローラ３．１、３．２によって協働して形成される押圧間隙では、接触ライン幅ｂを有するいわゆる接触ラインが形成される。接触ライン幅ｂは可変であるのが好ましく、そのため、接触ライン幅ｂを変えることによってスクリーンローラ３．２からインキ着けローラ３．１へ移される印刷インキの量を調整することができる。

接触ライン幅ｂを広げるために、各軸受８の偏心ブッシュ１０が回転し、その回転の結果、スクリーンローラ３．２の各第２のまくら２２．２がインキ着けローラ３．１の第１のまくら２２．１から離れるようにされる。その様子を明示するために、図３（ａ）及び３（ｂ）では、第２のまくら２２．２の外側輪郭が二点鎖線で図示されるとともに、スクリーンローラ３．２の円周線が第２のまくら２２．２の円周線からはみ出す円周領域が、ハッチングによって強調されている。図３（ａ）及び３（ｂ）に関して時計と反対回りに行われる偏心ブッシュ１０の回転により、前述のハッチングを施した円周領域がインキ着けローラ３．１に向かって、あるいは両方のローラ３．１、３．２によって協働して形成されるローラ間隙に向かって変位すると、結果として接触ライン幅ｂが増大し、その様子は図３（ａ）及び３（ｂ）を互いに比べてみると判る。図３（ａ）には、両方のローラ３．１及び３．２の間の押圧力及びこれに伴う接触ライン幅ｂが調節される前の初期位置が示されており、図３（ｂ）にはそのような調節後の状態が示されている。換言すれば、調節中に、第２のまくら２２．２の周囲線がスクリーンローラ３．２の周囲線よりも後方に延びている三日月形の領域がインキ着けローラ３．１の方向へ回転し、このとき、ばね１９は第１のまくら２２．１を第２のまくら２２．２と接触したままに保つ。調節中にこのようなまくら接触を維持するために、ばね１９は第１のまくら２２．１を、この第１のまくら２２．１としっかり連結されたインキ着けローラ３．１とともにスクリーンローラ３．２の方向へ押し、それによって両方のローラ３．１、３．２の間のローラ押圧力及びこれに伴う接触ライン幅ｂが増加する。当然のことながら、これと反対向きに、すなわち時計回りに行われる偏心ブッシュ１０の回転により、両方のローラ３．１、３．２の間の押圧力が減少し、その結果として接触ライン幅ｂが減少する。

調節中に第１のまくら２２．１と、第２のまくら２２．１と、第２のまくら２２．２との間の接触を維持して一定に保つことを可能とするには、まくら２２．１、２２、２に支持されている両方の回転体（インキ着けローラ３．１、スクリーンローラ３．２）の一方がばね作用により、または可撓性を有するように支持されていることが必要である。図面に示した例では、インキ着けローラ３．１はばね１９によって可撓性を有するように支持されている。あるいはこれに代えて、スクリーンローラ３．２が可撓性を有するように支持されていてもよい。

図４及び図５に示す実施形態は、調整継手２３が他の継手で置き換えられていることのみが図１及び図２の実施形態と異なっている。他の継手は、スクリーンローラ３．２から第２のまくら２２．２へのトルク伝達と半径方向の調整がスクリーンローラ３．２と各第２のまくら２２．２との摩擦連結によって具体化されている。そのためにスクリーンローラの平坦面には、まくらの平坦面に対して滑りが小さい状態で摩擦接触する環状の摩擦ライニング３６が取り付けられている。

アニロックス式インキ装置を示す図である。 図１に示すアニロックス式インキ装置の側面図である。 図１及び図２に示すアニロックス式インキ装置のスクリーンローラとインキ着けローラとの間における押圧力の種々の調節を示す図である。 図１に示すアニロックス式インキ装置の変形例である。 図１に示すアニロックス式インキ装置の変形例である。

符号の説明

１ 印刷機
２ アニロックス式インキ装置
３．１ インキ着けローラ
３．２ スクリーンローラ
４ 版胴
６ インキつぼ
７ ドクター
８ 軸受
９ 軸
１０ 偏心ブッシュ
１１ 第１の回転軸受
１２ 第２の回転軸受
１３ アクチュエータ
１４ 螺旋状歯部
１５ ナット
１６ 軸受
１７ カム
１８．１ 第１の支持ロール
１８．２ 第２の支持ロール
１８．３ 第３の支持ロール
１９ ばね
２０ アクチュエータ
２１ 連結棒
２２．１ 第１のまくら
２２．２ 第２のまくら
２３ 調整継手
２４．１ 第１の連結箇所
２４．２ 第２の連結箇所
２５ 連結器
２６．１ 第１の回転継手
２６．２ 第２の回転継手
２７ ローラロック
２８ 継手
２９．１ 第１の継手半体
２９．２ 第２の継手半体
３０ 歯車
３１ 回転軸
３２ 回転軸
３３ 空隙
３４ 突起
３５ 側壁
３６ 摩擦ライニング
ｅ 偏心度
ｂ 接触ライン幅

Claims (8)

1. 第１のまくら（２２．１）を備えた第１の回転体（３．１）と、軸（９）を備えた第２の回転体（３．２）と、を含む印刷機（１）であって、
   前記軸（９）上には第２のまくら（２２．２）が偏心して支持されており、該第２のまくら（２２．２）は、前記第１のまくら（２２．１）と回転接触しているとともに、前記第２の回転体（３．２）から該第２のまくら（２２．２）へトルクを伝達することにより前記第２の回転体（３．２）と共に回転するように連結されている、
   印刷機。
2. 前記第２のまくら（２２．２）は、偏心ブッシュ（１０）を有する軸受（８）を介して前記軸（９）上で支持されている、請求項１に記載の印刷機。
3. 前記軸受（８）は、前記軸（９）上で前記偏心ブッシュ（１０）を支持するための第１の回転軸受（１１）と、該偏心ブッシュ（１０）上で前記第２のまくら（２２．２）を支持するための第２の回転軸受（１２）と、を有する、請求項２に記載の印刷機。
4. 前記第２のまくら（２２．２）と前記第２の回転体（３．２）とは、半径方向調整用の調整継手（２３）を介して互いに連結されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の印刷機。
5. 前記調整継手（２３）は、前記第２のまくら（２２．２）を前記第２の回転体（３．２）と回転不能に連結するための連行継手である、請求項４に記載の印刷機。
6. 前記調整継手（２３）は摩擦継手である、請求項４に記載の印刷機。
7. 前記第１の回転体（３．１）は、ばね（１９）によってばね作用を受けながら支持されている、請求項１から６のいずれか１項に記載の印刷機。
8. 前記第１の回転体（３．１）はインキ着けローラであり、前記第２の回転体（３．２）はスクリーンローラである、請求項１から７のいずれか１項に記載の印刷機。

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