JP7282005B2 - 凹版印刷用スキージ装置および印刷装置 - Google Patents

Description

この発明は、凹版の版面に付着する印刷材料を掻き取るとともに版面に設けられる凹部に印刷材料を充填する凹版印刷用スキージ装置および当該装置を用いた印刷装置に関するものである。

インクなどの印刷材料で形成されたパターンを平板基材（ガラス板、樹脂フィルム等）や立体基材（容器、ボトル等）に印刷する凹版印刷技術が数多く提案されている。例えば特許文献１に記載の印刷装置では、凹版の版面に上記パターンに対応して設けられた凹部にインクが充填されてインクパターンが形成される（充填工程）。インクパターンは転写ローラに受理され（受理工程）。受理されたインクパターンが基材に転写される（転写工程）。

特開２０１８－１５８４９９号公報

上記充填工程では、ディスペンサーなどの供給部から凹版にインクが供給される。また、ドクターブレードが下降して先端部材が凹版の版面に当接して押圧する。この状態で凹版が水平移動する。これにより凹版の版面において凹部内にインクが充填されるとともに余分なインクが版面から掻き取られる。また、インクが転写ローラに受理された後の凹版に残留付着するインクが乾燥して版面に固着するのを防止する目的で、仮充填用のドクターブレードの先端部材を版面に当接させてインクの仮充填が実行される（仮充填工程）。

上記した充填工程や仮充填工程が完了すると、各ドクターブレードは上方に移動して凹版から退避する。このとき、インクの糸引き現象、つまり凹版の版面とドクターブレードの先端部材との間でインクが糸状に伸びて繋がる現象が発生することがある。そして、糸引き状態のインクが装置部品に干渉して当該装置部品を汚してしまうことがあった。ここで、糸引きが解消されるまで装置各部の動作を停止して待機することで上記問題を回避できるが、その待機時間の分だけ印刷タクトが増大してしまう。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ブレードが凹版から離れる際に発生する印刷材料の糸引きを短時間で良好に解消させることを目的とする。

この発明の第１の態様は、第１ブレードの先端部を凹版の版面に押圧した状態で第１ブレードが凹版に対して第１水平方向に相対移動されることで版面に付着する印刷材料を掻き取るとともに版面に設けられる凹部に印刷材料を充填する凹版印刷用スキージ装置であって、第１ブレードを上下方向に昇降可能に保持するスキージヘッドと、スキージヘッドを上下方向に昇降するヘッド昇降部とを備え、ヘッド昇降部によるスキージヘッドのヘッド昇降距離はスキージヘッドでの第１ブレードのブレード昇降距離よりも長く、印刷材料の充填に続いて第１ブレードを版面から上方に離間させる際には、ヘッド昇降部がスキージヘッドをヘッド昇降距離だけ上昇させた後で、スキージヘッド内で第１ブレードを上昇させることを特徴としている。

また、この発明の第２の態様は、印刷装置であって、上記凹版印刷用スキージ装置を有し、凹版印刷用スキージ装置により凹部に印刷材料を充填して形成した印刷材料の印刷パターンを被転写体に転写して印刷パターンを印刷することを特徴としている。

以上のように、本発明では凹部への印刷材料の充填が完了すると、第１ブレードを版面から上方に離間する必要がある。ここで、印刷材料の充填に続いてスキージヘッド内で第１ブレードを上昇させると、その移動距離、つまり第１ブレードのブレード昇降距離は比較的短いため、印刷材料の糸引きを短時間で効果的に解消するのは難しい。そこで、本発明では、第１ブレード単独の上昇に先立ってスキージヘッドとともに第１ブレードはブレード昇降距離よりも長いヘッド昇降距離だけ上昇される。したがって、糸引きが発生したとしても、スキージヘッドの上昇中に糸引き状態を短時間でかつ良好に解消することができる。

本発明に係る凹版印刷用スキージ装置の第１実施形態に相当するスキージユニットを装備する印刷システムの概略構成例を示す模式図である。 版ステージユニットおよびスキージヘッドの構成を示す図である。 印刷システムの電気的構成を示すブロック図である。 図１に示す印刷装置に装備されるスキージユニットの正面図である。 スキージユニットを構成するスキージヘッドの側面図である。 ブランケットロール、ステージおよびスキージユニットの動作を示すフローチャートである。 充填処理および仮充填処理におけるスキージユニットの動作を模式的に示す図である。 充填処理および仮充填処理におけるスキージユニットの動作を模式的に示す図である。 充填処理および仮充填処理におけるスキージユニットの動作を模式的に示す図である。 充填処理および仮充填処理におけるスキージユニットの動作を模式的に示す図である。 充填処理および仮充填処理におけるスキージユニットの動作を模式的に示す図である。 充填処理および仮充填処理におけるスキージユニットの動作を模式的に示す図である。 充填処理および仮充填処理におけるスキージユニットの動作を模式的に示す図である。 充填処理および仮充填処理におけるスキージユニットの動作を模式的に示す図である。

図１は本発明に係る凹版印刷用スキージ装置の第１実施形態に相当するスキージユニットを装備する印刷システムの概略構成例を示す模式図である。図２は版ステージユニットおよびスキージヘッドの構成を示す図である。さらに、図３は印刷システムの電気的構成を示すブロック図である。この印刷システム１００は、例えばガラス製の容器やボトル、樹脂製の容器やボトル等、水平方向Ｘと平行な回転対称軸まわりに回転対称な形状を有する物品（以下においては、これら総称して「ボトルＢ」と称する）の側面Ｂａに対し、凹版Ｐの版面Ｐａに設けられた凹部Ｐｂに対応するインクパターンを印刷するためのシステムである。ここで、各図における方向を統一的に示すために、Ｘ方向と直交する水平方向をＹ方向とし、鉛直方向をＺ方向としている。また、以下の各図において構成要素の近傍に付された点線矢印は、当該構成要素の動きを示すものである。

印刷システム１００は、ボトルＢの側面Ｂａに対し、それぞれが１つのインク色で印刷を行う２組の印刷装置、すなわち第１の印刷装置１０１および第２の印刷装置１０２を備えている。これらの印刷装置１０１、１０２はＸ方向に並列配置されている。より詳しくは、印刷装置１０２は印刷装置１０１から見てＸ方向の矢印方向Ｘ１を向いており、逆に印刷装置１０１は印刷装置１０２から見てＸ方向の矢印方向Ｘ２を向いている。このように２台の印刷装置１０１、１０２を有することから、印刷システム１００はボトルＢの側面Ｂａに対して２色印刷を行うことができる。なお、印刷装置を１組とした単色印刷システム、あるいは印刷装置を３組以上備えた多色印刷システムを構成することも可能である。

第１の印刷装置１０１および第２の印刷装置１０２は、版ステージユニット１、スキージユニット２、転写ユニット３および仮硬化ユニット４をそれぞれ備えている。これらのユニットは、Ｙ２方向側からＹ１方向側に向けて上記の順番で並べて配置される。また、第２の印刷装置１０２のＹ１方向側には本硬化装置２００が設けられている。これら第１の印刷装置１０１、第２の印刷装置１０２、本硬化装置２００およびボトル着脱ステーション（図示省略）の間で、ボトルＢはボトル保持装置３００で保持された状態でボトル搬送装置４００により循環搬送される。なお、本実施形態では、ボトル保持装置３００に対するボトルＢの装着および取り外しは上記ボトル着脱ステーションにてオペレータによる手動作業によって行われる。一方、それ以外の作業を自動化するために、印刷システム１００はさらに、これらの各ユニット動作を制御する制御装置９００を備えている。

第１の印刷装置１０１および第２の印刷装置１０２は、以下に説明するように、同じ構成を有し、同様の印刷処理を実行する。印刷システム１００における印刷処理は、
（１）版ステージユニット１およびスキージユニット２による光硬化性インクを用いたインクパターンの形成、
（２）転写ユニット３によるインクパターンの受理、
（３）インクパターンの転写ユニット３からボトルＢの側面Ｂａへの転写、
（４）仮硬化ユニット４からの光照射によるインクの仮硬化、
の各工程からなる単色印刷動作を各印刷装置１０１，１０２でそれぞれ実行した後、
（５）本硬化装置２００によるインクの本硬化、
を実行することにより完結する。

より具体的には、ボトルＢはボトル着脱ステーションでオペレータによる手動操作にてボトル保持装置３００に着脱される。つまり、印刷済のボトルＢがボトル保持装置３００から取り外された後で印刷すべきボトルＢがボトル保持装置３００に装着される。こうして装着されたボトルＢはボトル保持装置３００より回転対称軸まわり回転自在に保持され、その状態でボトル保持装置３００と一体的にボトル搬送装置４００によって第１の印刷装置１０１に搬送される。この第１の印刷装置１０１においてボトル保持装置３００でボトルＢを回転自在に保持したまま当該ボトルＢに対し上記（１）～（４）の各工程が実行される。その後で、ボトルＢを保持したボトル保持装置３００が第１の印刷装置１０１から第２の印刷装置１０２に搬送される。

版ステージユニット１は、図２に示すように、インクパターンを形成するための凹版Ｐを上面に載置するステージ１１を備えている。ステージ１１はアライメント機構１２を介してベース部１３に取り付けられている。アライメント機構１２にはアライメント駆動部１２ａ（図３）が接続され、制御装置９００からの制御指令に応じてステージ１１をＸＹＺ方向およびＺ軸回りの回転方向に移動させる。特に、ステージ１１に載置された凹版Ｐの版面Ｐａの高さ位置を制御するために、アライメント駆動部１２ａはステージ１１をＺ方向に昇降し、上下方向Ｚにおいてステージ１１に載置された凹版Ｐの版面Ｐａを掻き取り高さ位置（図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ中の符号Ｈ１）および受理高さ位置（図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ中の符号Ｈ３）に位置決めする。なお、アライメント機構１２としては、例えばクロスローラベアリング機構を使用することができる。

ベース部１３は、印刷システム１００の台座にＹ方向に延設されたガイドレール１４に係合される。ベース部１３にはベース駆動部１３ａ（図３）が接続され、制御装置９００からの制御指令に応じてステージ１１をガイドレール１４に沿ってＹ方向に往復移動させる。なお、ベース部１３の可動範囲のうち最もＹ２方向側に寄った位置（図２に実線で示す位置）がベース部１３のホームポジションである。

ホームポジションに位置決めされた状態におけるステージ１１の上方にはアライメントカメラ（図示省略）が配置されている。アライメントカメラはステージ１１に載置された凹版Ｐの周縁部または凹版Ｐの上面に設けられたアライメントマークを撮像し、画像データを制御装置９００に送出する。制御装置９００はステージ１１上における凹版Ｐの位置を検出し、必要に応じてアライメント機構１２を動作させることで、凹版Ｐの位置を適正位置に調整する。

ベース部１３がホームポジションからＹ１方向に移動する経路に沿って、スキージユニット２および転写ユニット３が設けられている。スキージユニット２は、直下を通過するステージ１１に載置された凹版Ｐの上面に対向するノズル２３を備えている。ノズル２３には、制御装置９００により制御されるインク供給部２４から光硬化性インク（以下、単に「インク」ということがある）が供給される。供給されたインクはノズル２３の下端に設けられた吐出口から吐出され、凹版Ｐの版面Ｐａに塗布される。

光硬化性インクは、顕色剤としての顔料、重合により強固なポリマー層を構成するポリマー材料（モノマーおよびオリゴマーの少なくとも一方を含む）、および光照射を受けて化学変化することで生じる活性種によりポリマー材料の重合反応を促進する光重合開始剤を含むものである。

ノズル２３のＹ１方向側に本充填用として機能する第１ブレード機構２１が設けられるとともにＹ２方向側に仮充填用として機能する第２ブレード機構２２が設けられている。第１ブレード機構２１に設けられるドクターブレードにより本充填処理が実行され、第２ブレード機構２２に設けられるドクターブレードにより仮充填処理が実行される。これら２種類の充填処理を行うことでインク固着を防止しつつ凹版Ｐの版面Ｐａに設けられた凹部Ｐｂにインクが充填される一方、それ以外の余剰インクが除去されてインクパターンが形成される。なお、スキージユニット２の構成および動作については後で詳述する。

こうしてインクが充填された凹版Ｐは、さらにＹ２方向に移動して転写ユニット３の配設位置に到達する。図１および図２に示すように、転写ユニット３は、ブランケットロール３０と、ブランケットロール３０を回転させるロール回転部３３と、ブランケットロール３０をＹ方向に移動させるロール水平移動部３４（図３）とを備えている。より詳しくは、ブランケットロール３０は、例えば金属製の円筒であるブランケット胴３１と、その表面に巻き付けられたブランケット３２とを備えており、全体として概略円筒形状をなしている。ブランケットロール３０は、図示しないフレームにより回転自在に支持されており、制御装置９００により制御されるロール回転部３３により、図１に一点鎖線で示す中心軸回りに回転駆動される。

ブランケット３２は弾性を有する樹脂材料、例えばシリコン樹脂製であり、その表面にインクパターンを担持可能である。ブランケット３２はボトルＢの側面ＢａであるボトルＢの表面に生じ得る凹凸よりも十分に大きな厚さを有している。図２に示すように、ステージ１１に載置された凹版Ｐがブランケットロール３０の直下位置を通過するとき、ブランケット３２の表面が凹版Ｐの上面に当接する。このとき、凹版Ｐの凹部に充填されているインクがブランケット３２の表面に移行する。こうして凹版Ｐ上のインクパターンがブランケット３２に受理される。

こうしていったんブランケット３２に受理（一次転写）されたインクパターンは、最終的な被転写体であるボトルＢの表面に二次転写される。このように、ブランケット３２は、ボトルＢの側面Ｂａに最終転写されるインクパターンを一時的に担持する中間転写体として機能するものである。なお、本実施形態では、２つの印刷装置１０１、１０２が装備されて２種類のインクパターンを形成する。

このように構成された印刷システム１００では、制御装置９００によってボトル搬送装置４００が制御されることで、ボトル保持装置３００がボトル着脱ステーション、第１の印刷装置１０１、第２の印刷装置１０２および本硬化装置２００の順序で循環搬送される。このうちボトル着脱ステーションでは、搬送されてきたボトル保持装置３００に対し、オペレータがボトルＢの着脱作業をマニュアルで行う。つまり、ボトル保持装置３００に印刷済のボトルＢが装着されている場合、ボトル保持装置３００でのボトルＢの保持を解除して印刷済のボトルＢをボトル保持装置３００から取り外す。一方、ボトル保持装置３００に対して印刷前のボトルＢが未装着の場合には、オペレータは印刷前のボトルＢをボトル保持装置３００に運び込み、ボトル保持装置３００により保持させる。こうしてボトルＢの装着操作が完了し、その旨を操作パネルなどの入力装置（図示省略）に入力すると、それを受け取った制御装置９００はボトルＢを保持したボトル保持装置３００を第１の印刷装置１０１に搬送して印刷処理を行う。

この印刷処理は、制御装置９００が予め記憶されたプログラムを実行し装置各部に所定の動作を実行させることにより実現される。この印刷処理では、凹版Ｐが第１の印刷装置１０１に搬入されてステージ１１にセットされ、アライメント調整を受ける。一方、第１の印刷装置１０１に搬送されてきたボトル保持装置３００では、制御装置９００からの駆動指令に応じてモータ（図示省略）が作動を開始し、ボトルＢが回転対称軸まわりに回転させる。その回転中にボトルＢの印刷開始位置を検出し、検出結果に基づいてボトルＢの回転量を調整することで当該印刷開始位置が印刷装置１０１と対向するようにボトルＢが位置決めされる。なお、この位置決め処理については、凹版Ｐのアライメント調整処理と同様にカメラによるボトルＢを撮像して得られる画像に基づいて行ってもよいし、ボトルＢの特定部位をセンサで検出することでセンサから出力される検出信号に基づいて行ってもよい。いずれにしても、本実施形態では、凹版Ｐのアライメント調整処理と並行して、印刷装置１０１に対するボトルＢの位置決め処理を自動的に行っている。もちろん、ボトルＢの位置決め処理を次に説明する印刷装置１０１でのインクパターンの受理処理と並行して行うように構成してもよい。

続いて、第１の印刷装置１０１のステージ１１がＹ１方向に移動を開始し、凹版Ｐの版面Ｐａにスキージユニット２のノズル２３から光硬化性インクが塗布され、第１ブレード機構２１のドクターブレードにより余剰インクが掻き取られることで、版面Ｐａの凹部Ｐｂにインクが充填される。ステージ１１がさらに移動し、回転するブランケットロール３０の直下位置を通過することで、凹版Ｐに形成されたインクパターンがブランケット３２の表面に受理される。その後で、ボトル保持装置３００がＹ１方向に移動し、ボトルＢの側面Ｂａの印刷開始位置をブランケット３２の表面に押し当てる。これにより、ブランケット３２からボトルＢへのインクパターンの転写が開始される。この転写処理では、インクパターンを受理しているブランケット３２とボトルＢとが当接しながら互いにウィズ回転することにより、ブランケット３２表面のインクパターンが順次ボトルＢに転写されてゆく。

ここで、ボトルＢの胴部Ｂｂはバックアップローラ（図示省略）に当接しており、ボトルＢの回転に伴いインクパターンがバックアップローラとの当接位置に到達すると、未硬化のインクがボトルＢからバックアップローラに転写されることがある。また、ボトルＢが１周以上回転する場合、ボトルＢの側面Ｂａのインクパターンがブランケット３２に再転写されてしまうことがある。これらはボトルＢの側面Ｂａのインクパターンを乱すとともに、ブランケット３２やバックアップローラをインクにより汚染することになる。

この問題を防止するために、比較的低露光量の紫外線照射による仮硬化処理が行われる。すなわち、ブランケット３２からインクパターンの転写を受けた直後のボトルＢの表面に向けて、仮硬化ユニット４から光（紫外線）が照射される。後述するように、仮硬化ユニット４から照射される光は、インクに含まれるポリマー材料の一部を重合させることでインクの粘度を増大させるが、インク全体を硬化させるには至らない性質を有するものである。

こうしてインクの粘度が増大することで他の物体への付着性が低下し、インクを担持するボトルＢの側面Ｂａがバックアップローラまたはブランケット３２に接触したときにインクがこれらに転写されてしまうことが防止される。

印刷装置１０１での印刷処理が完了すると、上記インクパターンが印刷されたボトルＢを保持したままボトル保持装置３００は第１の印刷装置１０１から第２の印刷装置１０２に搬送される。そして、第２の印刷装置１０２により、第１の印刷装置１０１と同様にして、印刷処理が行われる。これによって、既に印刷されたインクパターンの上に第２の印刷装置１０２による別のインクパターンが重ね合わせて印刷される。その後で、これらのインクパターンが印刷されたボトルＢを保持したままボトル保持装置３００は第２の印刷装置１０２から本硬化装置２００に搬送される。

この時点ではインクは完全に硬化していない。これを完全に硬化させるために本硬化装置２００は仮硬化ユニット４よりも大出力の光（紫外線）をボトルＢに照射する。これによって、インクが完全に硬化して印刷を完了する。その後で、ボトルＢを保持したままボトル保持装置３００は本硬化装置２００から着脱ステーションに戻される。このような一連の動作が繰り返して実行される。

次に、スキージユニット２の構成について図４および図５を参照しつつ説明した後で、スキージユニット２の動作について図６および図７Ａ～図７Ｈに参照しつつ説明する。

図４は図１に示す印刷装置に装備されるスキージユニットの正面図であり、スキージユニット２全体をＹ１方向側からＹ２方向に向かって見た図である。また、図５はスキージユニットを構成するスキージヘッドの側面図であり、後で詳述するように本充填処理を行う時のブレード姿勢を示している。スキージユニット２は、スキージヘッド２Ｈと、スキージヘッド２Ｈを上下方向Ｚに昇降するヘッド昇降部２Ｅとを備えている。

スキージヘッド２Ｈは、ヘッド本体２０と、第１ブレード機構２１と、第２ブレード機構２２と、ノズル２３と、インク供給部２４とを有している。一方、ヘッド昇降部２Ｅは、上下方向Ｚに延設されたレール２５、２５と、支持プレート２６、２６と、エアシリンダ２７、２７と、連結部材２８、２８とを有している。

Ｚ方向に延設されたレール２５、２５は、図４に示すように、ヘッド本体２０のＸ方向サイズよりも若干狭い間隔でＸ方向に互いに離間して固定配置されている。これらのレール２５、２５に沿ってヘッド本体２０は上下方向Ｚに昇降自在となっている。このヘッド本体２０のＸ１方向側およびＸ２方向側には、支持プレート２６、２６がそれぞれ固定配置されている。各支持プレート２６、２６のＹ１方向側の平面には、エアシリンダ２７が取り付けられている。各エアシリンダ２７は連結部材２８を介してヘッド本体２０と連結されている。そして、制御装置９００からの下降指令に応じて各エアシリンダ２７が連結部材２８をＺ２方向に移動させると、図４や図７Ａなどに示すようにスキージヘッド２Ｈは凹版Ｐの版面Ｐａの直上位置（以下「ヘッド下降位置Ｈ２」という）に位置決めされる。このとき、版面Ｐａが上下方向Ｚにおいて掻き取り高さ位置（図７Ａの符号Ｈ１）に位置するようにステージ１１は位置決めされている。

逆に、制御装置９００からの上昇指令に応じて各エアシリンダ２７が連結部材２８をＺ１方向に移動させると、図７Ｄなどに示すようにスキージヘッド２Ｈはブランケットロール３０の最も高い位置（以下「ブランケット上限位置Ｈ４」という）よりも高い位置（以下「ヘッド上昇位置Ｈ５」という）に位置決めされる。このようにヘッド昇降部２Ｅにより上下方向Ｚにおいてスキージヘッド２Ｈが移動される距離を「ヘッド昇降距離ＤＨ」と称する。なお、本実施形態では、ヘッド昇降部２Ｅはエアシリンダ２７、２７を昇降駆動源として用いているが、その他の昇降駆動源、例えばモータを用いてもよい。

このように昇降駆動されるヘッド本体２０のＹ１方向側には第１ブレード機構２１およびインク供給部２４が取り付けられる一方、Ｙ２方向側には第２ブレード機構２２が取り付けられている。また、ヘッド本体２０の下端部には、４本のノズル２３が吐出口を下方に向けた状態でＸ方向に配設されている。

インク供給部２４は４本のシリンジ２４１を有している。各シリンジ２４１では、上端部が図示を省略するインクタンクと接続されるとともに下端部がチューブ２４２を介してノズル２３と接続されている。このため、図７Ａに示すように凹版Ｐを保持するステージ１１が所定のインク供給位置ＰＹ３に位置決めされた状態で制御装置９００からの指令に応じて全シリンジ２４１が作動すると、比較的高い粘性を有するインク（図７Ａ中の符号ＩＫ）がノズル２３の吐出口から下方に向けて吐出され、凹版Ｐの版面Ｐａに供給される。

版面Ｐａに供給されたインクを凹部Ｐｂに充填させてインクパターンを形成する、いわゆる本充填ために第１ブレード機構２１が設けられるとともに、後で説明するように受理処理後の仮充填のために第２ブレード機構２２が設けられている。これら第１ブレード機構２１および第２ブレード機構２２はヘッド本体２０を挟んでほぼ対称な構成を有している。そこで、以下においては、第１ブレード機構２１の構成について説明し、第２ブレード機構２２の構成について相当符号を付して構成説明を省略する。

第１ブレード機構２１は、本充填用のドクターブレード２１１と、ブレード昇降部２１２と、インク受け部材２１３と、移動機構部２１４とを有している。ドクターブレード２１１は、図５において先端部２１１ａが斜め左下方向に延びる姿勢（以下「本充填姿勢」という）でブレード昇降部２１２によりヘッド本体２０に対して上下方向Ｚに昇降される。すなわち、ブレード昇降部２１２では、ヘッド本体２０のＹ１方向側に取り付けられたレール２１２ａに対してスライダ２１２ｂが上下方向Ｚに移動自在に設けられている。このスライダ２１２ｂに対し、ブレード支持部材２１２ｃの上端部が固定されている。ブレード支持部材２１２ｃはＺ２方向に延設され、その下端部からＺ２方向にドクターブレード２１１が本充填姿勢で取り付けられている。このようにブレード昇降部２１２は、ドクターブレード２１１を本充填姿勢を維持したまま上下方向Ｚに移動自在に支持している。

また、ブレード昇降部２１２は、ドクターブレード２１１を上下方向Ｚに移動するための駆動源としてエアシリンダ２１２ｄを有している。エアシリンダ２１２ｄはピストン部２１２ｅをＺ２方向に向けた状態でシリンダ支持部材（図示省略）によりヘッド本体２０に固定されている。ピストン部２１２ｅは連結部材２１２ｆによってブレード支持部材２１２ｃの上端部と連結されている。このため、図５に示すように制御装置９００からの指令に応じてエアシリンダ２１２ｄのピストン部２１２ｅが下方に伸張すると、ドクターブレード２１１は本充填姿勢のまま下方位置に位置決めされる。このようにエアシリンダ２１２ｄによりドクターブレード２１１が上下方向Ｚにおいて移動される距離を「ブレード昇降距離ＤＢ」と称する。

インク受け部材２１３はＸ方向に延設された皿形状を有しており、移動機構部２１４に支持されながらドクターブレード２１１の直下位置（図７Ａ、図７Ｆ等）と当該直下位置からＹ１方向側に離間した離間位置（図７Ｂ、図７Ｃ等）との間で移動される。インク受け部材２１３のＸ方向サイズはドクターブレード２１１のそれよりも長く、インク受け部材２１３のＸ方向の両端部がそれぞれ移動機構部２１４の揺動プレート２１４ａ、２１４ａの下方端部で支持されている。各揺動プレート２１４ａ、２１４ａは図５において紙面側（Ｘ１方向側）から見て略右角括弧（right angle bracket）形状を有している。そして、各揺動プレート２１４ａ、２１４ａの上端部はヘッド本体２０からＹ１方向に突設された突起部に対してＸ方向と平行に伸びる揺動軸ＡＸ（図４）まわりに揺動自在となっている。

本実施形態では、揺動プレート２１４ａ、２１４ａに対して外力が作用していない間、インク受け部材２１３をドクターブレード２１１の直下位置に位置させた状態で揺動プレート２１４ａ、２１４ａは静止する（図５において第２ブレード機構２２の揺動プレート２２４ａ、２２４ａ参照）。一方、揺動プレート２１４ａ、２１４ａに対して外力が作用すると、それに応じて揺動プレート２１４ａ、２１４ａは揺動する。より具体的には、本実施形態では、ブレード支持部材２１２ｃの下端部からＹ１方向にカムとして機能するローラ２１２ｇが回転自在に取り付けられている。また、揺動プレート２１４ａのＹ２方向側の側面にローラ２１２ｇに向けて突出したカムフォロア部位２１４ｂが設けられている。このため、ドクターブレード２１１がＺ２方向に下降すると、ローラ２１２ｇの周面がカムフォロア部位２１４ｂに摺接しながら揺動プレート２１４ａを矢印Ｒ１に揺動させる。これによって、インク受け部材２１３がドクターブレード２１１の直下位置から離間位置に移動する。逆に、ドクターブレード２１１がＺ２方向に上昇すると、揺動プレート２１４ａは矢印Ｒ１と反対の方向に揺動され、インク受け部材２１３が離間位置からドクターブレード２１１の直下位置に移動する。このように、移動機構部２１４はブレード昇降部２１２によるドクターブレード２１１の昇降に連動してインク受け部材２１３を直下位置と離間位置との間で往復移動させる。

図６はブランケットロール、ステージおよびスキージユニットの動作を示すフローチャートである。また、図７Ａ～図７Ｈは充填処理および仮充填処理におけるスキージユニットの動作を模式的に示す図である。各印刷装置１０１、１０２において印刷動作を開始する際には、凹版Ｐが載置されたステージ１１は、図７Ａに示すように、インク供給位置ＰＹ３に移動される（ステップＳ２１）。また、当該ステージ移動と同時あるいは前後して凹版Ｐの版面Ｐａが上下方向Ｚにおいて掻き取り高さ位置Ｈ１に位置するようにステージ１１は下降される（矢印Ｍ１）。

スキージユニット２では、ステージ１１の下降に同期してヘッド昇降部２Ｅが作動し、矢印Ｍ２で示すようにスキージヘッド２Ｈをヘッド上昇位置Ｈ５からヘッド下降位置Ｈ２に下降させる（ステップＳ３１）。それに続いて、インクＩＫが各ノズル２３から吐出されて版面Ｐａに供給される（ステップＳ３２）。これによりインク溜りが版面Ｐａ上に形成される。

インク供給が完了すると、ステージ１１は、図７Ｂ中の矢印Ｍ３に示すように、インク供給位置ＰＹ３から本充填開始位置ＰＹ４に移動する（ステップＳ２２）。これによって、インク溜りはドクターブレード２１１の直下位置からＹ１方向側に位置する。

スキージユニット２では、ステージ１１の本充填開始位置ＰＹ４への移動完了後に、ブレード昇降部２１２により本充填用のドクターブレード２１１が下降され（矢印Ｍ４）、ドクターブレード２１１の先端部２１１ａ（図５）がインク溜りのＹ２方向側で版面Ｐａと当接する（ステップＳ３３）。また、ドクターブレード２１１の下降に連動してインク受け部材２１３は離間位置に移動する（矢印Ｍ５）。

こうして本充填準備が完了すると、図７Ｃ中の矢印Ｍ６に示すように、ステージ１１は本充填開始位置ＰＹ４（点線位置）から本充填完了位置ＰＹ１に移動する（ステップＳ２３）。すなわち、ドクターブレード２１１の先端部２１１ａを版面Ｐａに押圧した状態でドクターブレード２１１が凹版Ｐに対してＹ１方向に相対移動されることで版面Ｐａ上のインクＩＫを掻き取るとともに版面Ｐａに設けられる凹部Ｐｂ（図１）にインクＩＫを充填する。これによって、インクパターンＩＫＰが凹版Ｐに形成される（本充填処理）。

次に、受理処理に移行するために、ドクターブレード２１１を凹版Ｐの版面Ｐａの上方に退避させる必要がある。しかしながら、本充填処理直後においてはドクターブレード２１１の先端部２１１ａにはインクＩＫが付着しており、その状態のままドクターブレード２１１を上昇させると、インクＩＫの糸引きが発生することがある。糸引きを発生させたまま印刷処理を続けると、ドクターブレード２１１の周辺構成を汚染してしまう可能性がある。また、糸引きを発生させたままインク受け部材２１３を直下位置に戻すと、インク受け部材２１３にインクＩＫが付着してしまう。

そこで、本実施形態では、スキージユニット２においてブレード昇降部２１２によりドクターブレード２１１を上昇させる前に、図７Ｄ中の矢印Ｍ７で示すように、ヘッド昇降部２Ｅによってスキージヘッド２Ｈを大きく上昇させている。より詳しくは、インク受け部材２１３を離間位置に位置させたままブレード昇降部２１２はスキージヘッド２Ｈをヘッド下降位置Ｈ２からヘッド昇降距離ＤＨだけ上昇させ、ヘッド上昇位置Ｈ５に位置決めする（ステップＳ３４）。このスキージヘッド２Ｈの上昇移動中にインクＩＫの糸引きは解消され、またインク受け部材２１３の汚染も回避される。

上記スキージヘッド２Ｈの上昇に同期して、版面Ｐａが受理高さ位置Ｈ３に位置するようにステージ１１は上昇される（ステップＳ２４：矢印Ｍ８）。ここで、受理高さ位置Ｈ３とは、上下方向ＺにおいてインクパターンＩＫＰがブランケット３２の最下限位置と一致あるいは若干高い位置となり、ブランケット３２への受理が実行可能となる版面Ｐａの高さ位置を意味している。

こうして、受理処理の準備が完了すると、ロール回転部３３によりブランケットロール３０の回転が開始される（ステップＳ１１）とともに、それに同期してブランケットロール３０の直下位置、つまり受理開始位置に向けてのステージ１１の移動を開始する（ステップＳ２５）。そして、図７Ｅに示すように、ステージ１１のＹ２方向への移動（矢印Ｍ９）により凹版Ｐが受理開始位置を通過する間に、インクパターンＩＫＰが版面Ｐａからブランケット３２に一次転写される（受理処理）。そして、ステージ１１の受理完了位置（図示省略）への移動（ステップＳ２６）と同期してブランケットロール３０の回転が停止される（ステップＳ１２）。

受理処理を実行している間に、スキージユニット２においては、図７Ｅ中の矢印Ｍ１０で示すようにブレード昇降部２１２によりドクターブレード２１１がブレード昇降距離ＤＢだけ上昇される（ステップＳ３５）。また、これに連動してインク受け部材２１３が離間位置から直下位置に移動される（矢印Ｍ１１）。こうしてスキージヘッド２Ｈは初期状態に戻され、待機中にドクターブレード２１１の先端部２１１ａから滴下してくるインクＩＫを受け止めてインクＩＫによる汚染を効果的に防止することができる。

受理処理完了後においては、ブランケットロール３０が受理したインクパターンＩＫＰのボトルＢへの転写（ステップＳ１３、Ｓ１４）から独立して仮充填処理が実行される（ステップＳ２７～Ｓ２９、Ｓ３６～Ｓ３９）。ステージ１１は、図７Ｆに示すように、受理高さ位置Ｈ３から掻き取り高さ位置Ｈ１に下降する（ステップＳ２７：矢印Ｍ１２）とともにＹ１方向に移動されて仮充填開始位置ＰＹ２に位置決めされる（ステップＳ２８：矢印Ｍ１３）。この「仮充填開始位置ＰＹ２」は版面ＰａのＹ１方向端部が仮充填用のドクターブレード２２１の直下位置に位置するときのステージ１１の位置を意味している。

一方、スキージユニット２においては、ステージ１１の下降に同期してヘッド昇降部２Ｅが作動し、矢印Ｍ１４で示すようにスキージヘッド２Ｈをヘッド上昇位置Ｈ５からヘッド下降位置Ｈ２に下降させる（ステップＳ３６）。また、ステージ１１の仮充填開始位置ＰＹ２への位置決め完了後に、仮充填用のブレード昇降部２２２により仮充填用のドクターブレード２２１が下降され（矢印Ｍ１５）、ドクターブレード２２１の先端部２２１ａ（図５）が版面Ｐａと当接する（ステップＳ３７）。また、ドクターブレード２２１の下降に連動してインク受け部材２２３は離間位置に移動する（矢印Ｍ１６）。

こうして仮充填準備が完了すると、図７Ｇ中の矢印Ｍ１７に示すように、ステージ１１は仮充填開始位置ＰＹ２（点線位置）から仮充填完了位置ＰＹ５に移動する（ステップＳ２９）。すなわち、ドクターブレード２２１の先端部２２１ａを版面Ｐａに押圧した状態でドクターブレード２２１が凹版Ｐに対してＹ２方向に相対移動されることで版面Ｐａ上のインクＩＫを凹部Ｐｂ（図１）にインクＩＫを送り込んで凹部Ｐｂに残留するインクＩＫが乾燥固着するのを防止する（仮充填処理）。

仮充填処理の完了後においては、本充填処理後と同様にしてスキージヘッド２Ｈを初期状態に戻す。つまり、スキージユニット２において、図７Ｇ中の矢印Ｍ１８で示すように、ヘッド昇降部２Ｅによってスキージヘッド２Ｈをヘッド下降位置Ｈ２からヘッド昇降距離ＤＨだけ上昇させ、ヘッド上昇位置Ｈ５に位置決めする（ステップＳ３８）。このスキージヘッド２Ｈの上昇移動中にインクＩＫの糸引きは解消され、またインク受け部材２２３の汚染も回避される。それに続いて、図７Ｈ中の矢印Ｍ１９で示すようにブレード昇降部２２２によりドクターブレード２２１がブレード昇降距離ＤＢだけ上昇される（ステップＳ３９）。また、これに連動してインク受け部材２２３が離間位置から直下位置に移動され（矢印Ｍ２０）、ドクターブレード２２１の先端部２２１ａから滴下してくるインクＩＫを受け止めてインクＩＫによる汚染を効果的に防止することができる。

上記した一連の動作が繰り返されてボトルＢへの印刷が連続的に行われる。

以上のように、本実施形態では、本充填処理直後のドクターブレード２１１および仮充填処理直後のドクターブレード２２１を２段階で上昇させている。その第１段階目においては、比較的長いヘッド昇降距離ＤＨだけ移動させているため、上昇直後に糸引きが発生したとしても、上昇途中で糸引きを強制的に解消することができる。そのため、糸引きによる汚染を確実に防止することができる。

また、第１段階目の上昇はインク受け部材２１３、２２３を離間位置に位置決めしたまま実行されるため、糸引きによるインク受け部材２１３、２２３の汚染も確実に防止することができる。

また、単に糸引きを解消することだけに着目すると、各ドクターブレード２１１、２２１の上昇完了後に糸引きが解消されるのを待ってもよいが、その待ち時間の分だけ印刷タクトの増大を招いてしまう。これに対し、本実施形態ではドクターブレード２１１、２２１の上昇途中で糸引きを解消しているため、印刷タクトの悪化を確実に防止することができる。

また、ドクターブレード２１１、２２１の上昇途中での糸引き解消を図るために、ブレード昇降距離ＤＢを長くすることが考えられる。しかしながら、ドクターブレード２１１、２２１をそれぞれ個別に昇降させる必要があるため、ブレード昇降部２１２、２２２のいずれについても、駆動源たるエアシリンダのピストンストロークを長く設定する必要がある。そのため、スキージヘッド２Ｈの大型化および重量化が避けられない。これに対し、本実施形態では、ドクターブレード２１１、２２１の上昇距離、つまりブレード昇降距離ＤＢ短く設定する一方で、両ドクターブレード２１１、２２１を大きく上昇させるために共通のヘッド昇降部２Ｅを用いている。このため、スキージヘッド２Ｈの小型軽量化を図ることができ、ドクターブレード２１１、２２１の動作速度を高めることができる。

また、上記実施形態では、ドクターブレード２１１、２２１の昇降に連動してインク受け部材２１３、２２３を移動させるように構成している。このため、簡易な構成で、しかも適切なタイミングでインク受け部材２１３、２２３を移動させることができ、ドクターブレード２１１、２２１の先端部２１１ａ、２２１ａから滴下されるインクＩＫを確実に回収することができる。

以上説明したように、上記実施形態においては、ドクターブレード２１１、２２１がそれぞれ本発明の「第１ブレード」および「第２ブレード」の一例に相当している。また、Ｙ方向、Ｙ１方向およびＹ２方向がそれぞれ本発明の「横方向」、「第１水平方向」および「第２水平方向」に相当している。また、ブレード昇降部２１２、２２２がそれぞれ本発明の「第１ブレード昇降部」および「第２ブレード昇降部ブレード」の一例に相当している。また、インク受け部材２１３、２２３がそれぞれ本発明の「第１受け部材」および「第２受け部材」の一例に相当している。また、ドクターブレード２１１、２２１の直下位置がそれぞれ本発明の「第１直下位置」および「第２直下位置」に相当している。また、移動機構部２１４、２２４がそれぞれ本発明の「第１移動機構部」および「第２移動機構部」の一例に相当している。また、インク供給部２４が本発明の「供給部」の一例に相当している。また、インクＩＫおよびインクパターンＩＫＰがそれぞれ本発明の「印刷材料」および「印刷パターン」の一例に相当している。さらに、ボトルＢが本発明の「被転写体」の一例に相当している。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、本充填および仮充填を行う印刷装置に対して本発明を適用しているが、本充填のみを実行する印刷装置および当該印刷装置に装備される凹版印刷用スキージ装置に対しても本発明を適用することができる。

また、ボトルＢにインクパターンＩＫＰを印刷する印刷装置に適用しているが、その他の立体基材ならびに平板基材（ガラス板、樹脂フィルム等）を被転写体とする凹版印刷技術にも本発明を適用することができる。

また、本実施形態では、ブランケットロール３０を中間転写体として使用した印刷装置に本発明を適用しているが、その他の凹版印刷装置に対しても本発明を適用することができる。

この発明は、凹版の版面に付着する印刷材料を掻き取るとともに版面に設けられる凹部に印刷材料を充填する凹版印刷用スキージ装置全般および当該装置を用いた印刷装置全般に適用可能である。

２…スキージユニット（凹版印刷用スキージ装置）
２Ｅ…ヘッド昇降部
２Ｈ…スキージヘッド
１１…ステージ
２０…ヘッド本体
２１…第１ブレード機構
２２…第２ブレード機構
２３…ノズル
２４…インク供給部
１０１…第１の印刷装置
１０２…第２の印刷装置
２１１，２２１…ドクターブレード
２１１ａ，２２１ａ…（ドクターブレードの）先端部
２１２，２２２…ブレード昇降部
２１４，２２４…移動機構部
Ｂ…ボトル（被転写体）
ＤＨ…ヘッド昇降距離
ＩＫ…インク（印刷材料）
ＩＫＰ…インクパターン（印刷パターン）
Ｐ…凹版
Ｐａ…版面
Ｐｂ…凹部
Ｚ…上下方向

Claims (6)

1. 第１ブレードの先端部を凹版の版面に押圧した状態で前記第１ブレードが前記凹版に対して第１水平方向に相対移動されることで前記版面に付着する印刷材料を掻き取るとともに前記版面に設けられる凹部に前記印刷材料を充填する凹版印刷用スキージ装置であって、
   前記第１ブレードを上下方向に昇降可能に保持するスキージヘッドと、
   前記スキージヘッドを前記上下方向に昇降するヘッド昇降部とを備え、
   前記ヘッド昇降部による前記スキージヘッドのヘッド昇降距離は前記スキージヘッドでの前記第１ブレードのブレード昇降距離よりも長く、
   前記印刷材料の充填に続いて前記第１ブレードを前記版面から上方に離間させる際には、前記ヘッド昇降部が前記スキージヘッドを前記ヘッド昇降距離だけ上昇させた後で、前記スキージヘッド内で前記第１ブレードを上昇させることを特徴とする凹版印刷用スキージ装置。
2. 請求項１に記載の凹版印刷用スキージ装置であって、
   前記スキージヘッドは、
   前記ヘッド昇降部により上下方向に昇降されるヘッド本体と、
   前記ヘッド本体に対して前記第１ブレードを上下方向に昇降する第１ブレード昇降部と、
   前記第１ブレードの第１直下位置で前記第１ブレードから滴下してくる前記印刷材料を受け取り可能に構成されるとともに、前記第１直下位置から横方向に離間した離間位置と前記第１直下位置との間で往復移動可能に設けられる第１受け部材と、
   前記第１ブレード昇降部による前記第１ブレードの下降に連動して前記第１受け部材を前記離間位置に移動させるとともに前記第１ブレード昇降部による前記第１ブレードの上昇に連動して前記第１受け部材を前記第１直下位置に移動させる第１移動機構部と
   を有する凹版印刷用スキージ装置。
3. 請求項１または２に記載の凹版印刷用スキージ装置であって、
   第２ブレードの先端部を前記版面に押圧した状態で前記第２ブレードが前記凹版に対して前記第１水平方向と反対の第２水平方向に相対移動されることで前記版面に付着する印刷材料を前記凹部に仮充填し、
   前記ヘッド昇降距離は前記スキージヘッドでの前記第２ブレードのブレード昇降距離よりも長く、
   前記仮充填に続いて前記第１ブレードを前記版面から上方に離間させる際には、前記ヘッド昇降部が前記スキージヘッドを前記ヘッド昇降距離だけ上昇させた後で、前記スキージヘッド内で前記第２ブレードを上昇させる凹版印刷用スキージ装置。
4. 請求項３に記載の凹版印刷用スキージ装置であって、
   前記スキージヘッドは、
   前記ヘッド本体に対して前記第２ブレードを上下方向に昇降する第２ブレード昇降部と、
   前記第２ブレードの第２直下位置で前記第２ブレードから滴下してくる前記印刷材料を受け取り可能に構成されるとともに、前記第２直下位置から横方向に離間した離間位置と前記第２直下位置との間で往復移動可能に設けられる第２受け部材と、
   前記第２ブレード昇降部による前記第２ブレードの下降に連動して前記第２受け部材を前記離間位置に移動させるとともに前記第２ブレード昇降部による前記第２ブレードの上昇に連動して前記第２受け部材を前記第２直下位置に移動させる第２移動機構部と
   を有する凹版印刷用スキージ装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の凹版印刷用スキージ装置であって、
   前記スキージヘッドは前記版面に前記印刷材料を供給する供給部を有する凹版印刷用スキージ装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の凹版印刷用スキージ装置を有し、
   前記凹版印刷用スキージ装置により前記凹部に前記印刷材料を充填して形成した前記印刷材料の印刷パターンを被転写体に転写して前記印刷パターンを印刷する
   ことを特徴とする印刷装置。

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