JPH10503444A - 可変印刷長さを持つフレキソ印刷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 共通背圧シリンダ（１０）の周囲に配置された一つあるいは複数のカラー印刷ユニット（１２）であり、それぞれに刻印シリンダ（１４，１４’）と供給ロール（１６）とを持つカラー印刷ユニットが備えられ、その刻印シリンダが、前記背圧シリンダとは独立に駆動されることができるフレキソ印刷機において、各供給ロール（１６）が、ギア組立体（３２，４０，３２’）を介して、前記背圧シリンダ（１０）の軸（２２）に固定された中央ホイール（２４）により、固定された伝達比で駆動されることができることを特徴とするフレキソ印刷機。

Description

【発明の詳細な説明】 可変印刷長さを持つフレキソ印刷機 本発明は、請求項１の前提部分に記載のフレキソ印刷機に関する。 フレキソ印刷機は、通常は、いくつかのカラー印刷ユニットを持ち、これらユ ニットは、共通背圧シリンダの周囲に配置され、それぞれが、供給ロールと共に 、刻印シリンダを持っている。供給ロールの機能は、刻印シリンダ上のブロック に、インキを供給することである。この目的で、供給ロールは、典型的には、そ の表面に、均一なセルの網を持ち、そこは、たとえばカメラケル”Kammerakel” （くし状ドクタープレード）の助けを借りて印刷インキで満たされている。イン キ充填セルを持つ供給ロールは、刻印ロールの周囲に沿って回転し、そのインキ を、一段高いブロックの印刷部分へと移行させる。このために、供給ロールと刻 印シリンダとが、正確に同じ周速を持つことが重要であり、インキが刻印シリン ダ上に供給される際に、インキが汚れないようにすることが重要である。一般に は、このことは、次に示す事実、すなわち、供給ロールの軸上には、適用ロール ギアホイールが着座してあり、それが、刻印シリンダの軸上に着座してある刻印 シリンダギアホイールに対して噛合し、供給ロールギアホイールの転がり円の直 径が供給ロールの外径に等しく、刻印ギアホイールの転がり円の直径が刻印シリ ンダの外径に等しくするということに基づき達成される。 印刷されるべき材料は、背圧シリンダの周囲のより大きな部分の回りに巻き付 き、背圧シリンダと印刷すべき材料との間に実質的な滑りが無いように、そして 、結果として、印刷すべき材料のウェブ速度が背圧シリンダの周速に等しくなる ようにする。理想的な場合には、背圧シリンダの周速、そして、印刷すべき材料 のウェブ速度もまた、刻印シリンダの周速に一致し、印刷すべき画像が印刷すべ き材料に明瞭に移行するようになっている。 多くの従来のフレキソ印刷機にとって、カラー印刷ユニットは、中央ホイール により駆動される。その中央ホイールは、背圧シリンダの軸に固定してあり、全 てのカラー印刷ユニットの刻印シリンダギアホイールに対して噛合し、刻印シリ ンダギアホイールの転がり円の半径が刻印シリンダの外半径（印刷すべき材料の 厚みを足す）に等しく、その結果、刻印シリンダと印刷すべき材料との間の滑り が避けられるようになっている。 刻印シリンダと背圧シリンダとの間の伝達比は、中央ホイールのギア歯数に対 する刻印シリンダギアホイールの歯数の比に対応する不連続な値とのみ考えるこ とができるので、不連続な値のみが、この場合にも、刻印シリンダの外周として 選択されることができ、すなわち、Ｕ／Ｚの倍数の全ての数であり、ここにおい て、Ｕが背圧シリンダの外周であり、Ｚが中央ホイールのギア歯数である。刻印 シリンダの外周が、いわゆる印刷長さ、すなわち、印刷された画像の長さを決定 する。なお、画像は、印刷すべき材料上で刻印ロールが回転することにより生成 され、印刷すべき材料の長手方向に沿って繰り返される。 もし、印刷された材料が、たとえば打ち抜き機のような下流側の処理装置に向 けて連続して走り、その装置が、印刷された画像に対して正確に登録されて動作 すべき場合には、その印刷長さは、下流側の処理装置の動作長さに対して正確に 一致しなければならない。 多数の実際の用途においては、下流側機械の動作長さは、製造上の要求により 固定してある。たとえば、正確に登録された単一の印刷画像をそれぞれが持つ特 定長さの複数シートは、単一のパンチの助けを借りて、印刷されたシートから打 ち抜かれることが、しばしば好ましい。この場合、それ故に、印刷長さは、所望 のシート長さに対して適合させなければならない。しかしながら、このような関 係では、印刷長さを不連続な段階のみで適合させなければならないという問題が しばしばある。 実際、供給ロールが刻印シリンダ上で滑ることなく回転し続ける間、刻印シリ ンダと、背圧シリンダ上で印刷された材料との間の所定の選択された滑りを引き 起こすことにより、今までは調節することができていた。刻印シリンダの周速は 、背圧シリンダの周速から僅かに異なり、印刷すべき材料へ画像を移行させる間 、制御された手法で画像が擦られ、その結果、実際の印刷長さは、刻印シリンダ の外周に比べて滑りファクターＳだけ異なることになり、そのファクターは、背 圧 シリンダの周速に対する刻印シリンダの周速の比により与えられる。印刷長さは 、適切なギア歯数を持つ刻印シリンダと、適切な外周を持つ刻印シリンダとを選 択することにより、ラフに調節され、細かくは、滑りファクターＳにより調節さ れる。 この方法では、もちろん、背圧シリンダの回転数ｒｐｍに対する刻印シリンダ のｒｐｍを変化させることができるに違いない。この目的で、フレキソ印刷機が ヨーロッパ公報第０４５９９８Ａ１および独国公報第３３３６７９２Ｃ２に述べ られており、それらにはカラー印刷ユニットのために特殊な駆動機構が具備して ある。この駆動機構は、背圧シリンダのｒｐｍに対して刻印シリンダのｒｐｍを 変化させることを許容している。この公知のフレキソ印刷機では、背圧シリンダ の軸は、同一構造の二つの中央ホイールを支持している。これらの中央ホイール の内の一つは、背圧シリンダの軸に固定してあり、その背圧シリンダを駆動する ように作用し、他方、第２中央ホイールは、背圧シリンダの軸に対して回転自在 に着座してあり、刻印シリンダギアホイールを駆動するように作用する。その二 つの中央ホイールは、差動により相互に連結され、その差動を介して、適切な補 助駆動装置を用いて、付加的なｒｐｍが供給されるようになっている。この補助 駆動機構の助けを借りて、刻印シリンダのｒｐｍは、背圧シリンダの回転数とは 独立に制御されることができる。 本発明の目的は、刻印シリンダと印刷すべき材料との間で滑りが生じることな く、印刷長さを無限に変化させることができるフレキソ印刷機を提供することで ある。 本発明では、この目的は、請求項１で与えられた特徴部分により達成される。 本発明では、上述したタイプのフレキソ印刷機の各供給ロールは、ギア組立体 を介して、背圧シリンダの軸に固定された中央ホイールにより、固定された伝達 比で駆動されることができる。刻印シリンダのｒｐｍは、したがって、背圧シリ ンダのｒｐｍのみでなく、供給ロールのｒｐｍに対しても独立であり、中央ホイ ールと供給ロールとの間の固定した伝達比が確保され、供給ロールの周速は、常 に背圧シリンダの周速あるいは印刷すべき材料の周速に一致する。本発明では、 印刷長さは、適切な直径を備えた刻印ロールを選択することにより選択される。 一般には、刻印シリンダの外周は、それ故に、Ｕ／Ｚの倍数となるであろうが、 それが全ての数ではない。刻印シリンダのための別の駆動機構が制御され、刻印 シリンダの周速が背圧シリンダの周速にも一致するようになり、そして結果的に 供給ロールの周速にも一致することになる。したがって、刻印シリンダと印刷す べき材料との間、または刻印シリンダおよび供給シリンダとの間には滑りが無く なり、印刷長さは、刻印シリンダの外周によってのみ決定される。このことは、 擦って汚されることなく明瞭な印刷画像が各印刷長さ毎に得られ、この印刷長さ が無限に選択されることができるという利点を持つ。 本発明の有益なさらなる発展および細部は、従属請求項から提起される。 好ましい実施形態では、刻印シリンダは、第２中央ホイールを介して駆動され 、そのホイールは、背圧シリンダの軸上に回転自在に着座してあり、全てのカラ ー印刷ユニットの刻印ロールのギアホイールに噛合するようになっている。供給 ロールの駆動機構のためのギア組立体は、好ましくは、中間ホイールによりそれ それ形成され、その中間ホイールが、刻印シリンダの軸上に自由回転するように 着座してあり、それが一方では、背圧シリンダの軸に対して固定してある中央ホ イールに噛合し、他方では、供給ロールのギアホイールに噛合してある。この中 間ギアホイールは、好ましくは、刻印シリンダのギアホイールと同じ転がり円を 持ち、同じギア歯数を持つ。これらの手段により、特に単純でコンパクトな全駆 動システムの構成が可能となると共に、種々の伝達要素の合理的な製造が可能と なる。この実施形態では、印刷長さは、特に合理的な手法で変化させることがで きる。というのは、刻印シリンダが、それぞれ関連する刻印シリンダギアホイー ルおよび中間ギアホイールと共に、簡単に交換することができるという事実によ る。前述したこれらのギアホイールは、刻印シリンダの軸に着座してあるため、 これらは刻印シリンダと共に、刻印シリンダが交換される時に問題なく取り扱わ れることができるユニットを形成するからである。 刻印シリンダが、異なる外周を備えるものと交換される時には、すなわち、印 刷長さを変えるために異なる直径を持つものと交換される時には、一方では刻印 シリンダと背圧シリンダとの間の軸間距離、他方では刻印シリンダと供給ロール との間の軸間距離もまた必要に応じて変化する。軸間距離のより大きな変化でさ えも、異なるギアホイール間の噛合を保持するように、刻印シリンダのギアホイ ールと中間ギアホイールとは、それぞれ、それらの転がり円の直径が刻印シリン ダの外径に可能な限り近づけるように寸法が決定される。無限な変化の印刷長さ のためには、所定の直径の相違は、一般的には残る。しかしながら、これらのこ とは、相互に噛合するギアホイールの歯底の大きなまたは小さな隙間により補償 されることができる。 本発明の好適なさらなる展開では、軸間距離は、刻印シリンダギアホイールお よび中間ギアホイールの適切な歯形の転移により調節される。満足なギアホイー ルの噛合は、この手法により確保され、比較的大きな範囲の刻印シリンダの直径 が、刻印シリンダギアホイールおよび中間ギアホイールの特定の歯数に対してカ バーされることが可能となる。刻印シリンダギアホイールおよび中間ギアホイー ルが、関連する刻印シリンダの軸上に一般には残ったままであるので、歯形の転 移は、それぞれ、対象となる刻印シリンダの外径に対して特定して適合させるこ とができる。 本発明の好ましい実施形態では、背圧シリンダの軸上に着座してある二つのギ アホイールの内の一つが、背圧シリンダおよび供給ロールを駆動し、他の一つが 複数の刻印シリンダを駆動し、これら二つのホイールが、それぞれ、関連する電 動モータにより直接駆動され、これらの電動モータの内の少なくとも一つのｒｐ ｍが、背圧シリンダのｒｐｍと刻印シリンダのｒｐｍとの間の好ましい比が達成 されるように制御される。これらの手段により、伝達ユニットの構成がさらに単 純化される。なぜなら、二つの中央ホイールが差動機構により共に連結される必 要が無くなるからである。この設計は、ギアユニットのさらにコンパクトな構成 を可能とし、重量の低減、駆動されるべき物体の慣性モーメントの低減を可能と し、それにより、エネルギー損失、磨耗および騒音の発生を低減する。さらに、 二つの中央ホイールおよび関連するギア列は、このようにして、相互に独立して 、どのようなｒｐｍでも駆動されることができる。もし、たとえばカラー印刷ユ ニットが不作動位置に設定され、背圧シリンダのみが駆動されるべきとした場合 には、刻印シリンダのための駆動機構のスイッチを切ることのみが必要であり、 何らかのカップリングを動作させる必要はない。この場合、供給ロールは走らな い。 なぜなら、カラー印刷ユニットの不作動位置では、中間ギアホイールが関連する 中央ホイールに噛合しないからである。 最後に述べた対策、すなわち、作動機構により二つの中央ホイールを連結する ことなく、関連する電動モータにより二つの中央ホイールを独立直接駆動するこ とは、請求項１の前提部分に記載のフレキソ印刷機にとっても有益である。なお 、このことについては、この請求項の特徴部分は実現されない。 次に、本発明の好ましい例を、図面を用いて、より詳細に説明するが、ここに おいて、 図１は、フレキソ印刷機の駆動機構を示す概略図、 図２は、図１の要部を示す概略図であり、フレキソ印刷機が図１に示すものと 異なる印刷長さに設定されている状態を示す。 背圧シリンダ１０の周囲には、いくつかのカラー印刷ユニット１２が配置して あり、図１では、そのうちの一つのみが図示してある。そのカラー印刷ユニット １２は、刻印シリンダ１４と供給ロール１６とを持つ。その刻印シリンダは、シ リンダ状コア１８を持ち、その周囲には、印刷版２０が把持してあり、その外周 は、所望の画像に対応するブロックを形成しており、刻印シリンダの有効外周と 共に、有効直径を決定している。 動作位置では、背圧シリンダ１０と、刻印シリンダ１４と、供給ロール１６と の外周面は、相互に接触しており、その背圧シリンダと、刻印シリンダ１４と供 給ロール１６とは、同じ周速で各軸回りに回転するようになっている。ところで 、セルの網が具備された供給ロール１６の周囲表面は、図示していないカメラケ ル”Kammerakel”（くし状ドクタープレード）のインキ室を通過し、さらに回転 することで、取り上げたインキを刻印シリンダ１４へと移行させる。刻印シリン ダ１４からは、印刷インキが、背圧シリンダ１０に巻き付いている、印刷すべき 材料の印刷部分へと移行する。 電動モータ２６により駆動される第１中央ホイール２４は、背圧シリンダ１０ の軸２２に固定してある。この図示する例では、中央ホイール２４と電動モータ ２６との間の駆動列は、電動モータの出力軸に着座してあるギアホイール２８と 、このギアホイール２８に噛合し且つ中央ホイール２４に噛合する、さらなるギ アホイール３０とを有する。あるいは、そのギアホイール２８は、中央ホイール ２４の周囲に配置し、直接中央ホイールと噛合するようにしても良い。この場合 、ギアホイール３０は省略しても良く、電動モータは反対方向に回転駆動される 。 中央ホイール２４は、さらに自由回転の中間ギアホイール３２にも噛合し、そ のギアホイールは、軸受３４の助けを借りて、刻印シリンダ１４の軸３６の回り に回転自在に配置してある。その中間ギアホイール３２は、供給ロール１６の軸 ３８に固定してある供給ギアホイール４０に対して順次噛合している。 中央ホイール２４の回転直径は、背圧シリンダ１０の外径に一致してある。同 様に、中間ギアホイール３２の回転直径と刻印シリンダ１４の外径とが一致し、 供給ロールギアホイール４０の回転直径と供給ロールの外径とが一致する。背圧 シリンダ１０および供給ロール１６は、電動モータ２６により駆動され、伝達比 は、供給ロールギアホイール４０と中央ホイール２４との歯数の比により決定さ れる。供給ロール１６と背圧シリンダ１０との直径および外周の比は、この伝達 比に一致し、その結果、供給ロール１６は、背圧シリンダ１０と同じ周速を持っ ている。 全てのカラー印刷ユニット１２の複数の刻印シリンダ１４を駆動するために、 別に電動モータ４２が装着してあり、その出力ギアホイール４４は、第２中央ホ イール４６に噛合してあり、そのホイール４６が、軸受４８の助けを借りて、背 圧シリンダ１０の軸２２上に回転自在に装着してある。第２中央ホイール４６は 、刻印シリンダの軸３６に対して固定してある刻印シリンダギアホイール５０に 対して順次噛合してある。 図示する例では、二つの中央ホイール２４および４６のギア縁は一致する。刻 印シリンダギアホイール５０のギア縁は、中間ギアホイール３２のギア縁と一致 する。図１に示す状態では、刻印シリンダギアホイール５０の回転直径は、刻印 シリンダ１４の直径にも一致する。刻印シリンダ１４と第２中央ホイール４６と の伝達比は、刻印シリンダギアホイール５０と第２中央ホイール４６との歯数の 比により与えられ、刻印シリンダ１４の外周と背圧シリンダ１０の外周との間の 比は、この伝達比に対応する。したがって、第２中央ホイール４６が第１中央ホ イール２４と同じ回転数（ｒｐｍ）で駆動されたときには、刻印シリンダ１４の 周速は、供給ロール１６および背圧シリンダ１０の周速と一致する。この目的で 、これら二つの電動モータ４２および２６は、電気制御システム５２により同期 される。 ところで、これらの状態では、印刷長さは刻印シリンダ１４の外周により決定 されるが、その印刷長さは、不連続な値としてのみ考えられることができる。な ぜなら、背圧シリンダに対する刻印シリンダ１４の外周の比は、二つのホイール の歯数の比、すなわち、第２中央ホイール４６の歯数に対する刻印シリンダの歯 数の比に常に対応しなければならないからである。 これらの不連続な値から変更した印刷長さが望まれる場合には、本発明では、 刻印シリンダ１４が、図２に示すように、異なる外径を持つ刻印シリンダ１４’ に置き換えられる。この例では、刻印シリンダのコア１８は交換されないままで あり、唯一の相違点は、代わりに把持された印刷版２０がより厚い肉厚を有する 点である。または、印刷版の肉厚を変えないままとし、刻印シリンダのコア１８ を変化させても良い。 刻印シリンダ１４’に交換される時には、刻印シリンダ１４’の軸３６に着座 されたギアホイールもまた交換される。中間ギアホイール３２の代わりに、大き な径の歯先円を持つ中間ギアホイール３２’が具備され、それに対応して、図１ に示す刻印シリンダギアホイール５０が、図２に示すように、大きな径の歯先円 を持つ刻印シリンダギアホイール５０’に置き換えられる。 １例としては、図１および２に示す状態の印刷長さの相違は、不連続な値間の 距離よりも小さいと考えられ、それら不連続な値は、中間ギアホイール３２の可 能な歯数と、刻印シリンダギアホイール５０の可能な歯数とに対応している。そ れ故に、図２に示す中間ギアホイール３２’は、図１に示す中間ギアホイール３ ２と同じ歯数を持ち、それと対応することは、刻印シリンダギアホイール５０お よび５０’にもまた適用される。したがって、図２に示す伝達比が図１に示すも のと同様であることから、刻印シリンダ１４’は、中央ホイール２４および４６ が同じｒｐｍで駆動されたとして、高すぎる周速で走ってしまうことになる。そ のために、図２に示す場合には、電動モータ４２に対する電動モータ２６のｒｐ ｍ比を、制御システム５２の助けを借りて、刻印シリンダ１４’の周速が供給ロ ール１６および背圧シリンダ１０の周速と一致し続けるように制御する。背圧シ リンダ１０上と共に、供給ロール１６上の刻印シリンダ１４の耐滑回転は、図２ に示す手法で選択された印刷長さによっても、このようにして確保され、その印 刷長さは、不連続な歯数の比には対応しない。 刻印シリンダ１４’のより大きな直径のために、軸３６と２２との距離は、軸 ３６と３８との間の距離も同様であるが、図１に示す場合よりも図２に示す場合 において大きくなる。中間ギアホイール３２’と刻印シリンダギアホイール５０ ’とが、それにもかかわらず、関連するギアホイールに対して満足に噛合するた めに、中間ギアホイール３２’と刻印シリンダギアホイール５０’には、（正） 歯形転移方式が採用される。したがって、歯数が同じであるが、これらのギアホ イールの歯先円の直径を大きくし、相対するギアホイールに対して十分深いギア 歯の噛合を確保し、インボリュート歯形状を公知の手法で変形し、結果として、 ギア歯が相互に満足に回転し、それにもかかわらず、相互に噛合するギアホイー ル間の軸間距離を、ここでは、それらの転がり円の半径の合計よりも大きくでき るようになっている。 もし、背圧シリンダ１０の外周に対する刻印シリンダ１４’の外周の比が、次 に高いギア歯比に近いほど、いっそう大きな印刷長さが要求される場合には、中 間ギアホイール３２’および刻印シリンダギアホイール５０’は、それぞれの場 合において、歯が一つ追加されたギアホイールに交換される。刻印シリンダの径 により決定される軸間距離が、転がり円の半径の合計よりも小さい場合には、負 歯形転移が採用され、適切な歯底隙間をもってギアホイール相互が満足に噛合す るようになっている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステインメイアー、ボードー ドイツ連邦共和国、ビーレフェルト、Ｄ− 33739、インズィークストラッセ 62 (72)発明者 シリッヒ、クラウス ドイツ連邦共和国、ビーレフェルト、Ｄ− 33729、ハリグストラッセ 44

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．共通背圧シリンダ（１０）の周囲に配置された一つあるいは複数の カラー印刷ユニット（１２）であり、それぞれに刻印シリンダ（１４，１４’） と供給ロール（１６）とを持つカラー印刷ユニットが備えられ、その刻印シリン ダが、前記背圧シリンダとは独立に駆動されることができるフレキソ印刷機にお いて、 各供給ロール（１６）が、ギア組立体（３２，４０，３２’）を介して、前記 背圧シリンダ（１０）の軸（２２）に固定された中央ホイール（２４）により、 固定された伝達比で駆動されることができることを特徴とするフレキソ印刷機。 ２．請求項１に記載のフレキソ印刷機であって、前記中央ホイール（２ ４）の転がり円直径が、前記背圧シリンダ（１０）の外径に一致し、供給ギアホ イール（４０）の転がり円直径が、前記供給ロール（１６）の外径に一致し、そ の供給ギアホイールが、前記供給ロール（１６）の軸（３８）に固定してあり、 前記中央ホイール（２４）と、供給ロール（１６）の供給ホイール（４０）とが 、中間ギアホイール（３２，３２’）により相互に連結してあることを特徴とす るフレキソ印刷機。 ３．請求項２に記載のフレキソ印刷機であって、中間ギアホイール（３ ２，３２’）が、刻印シリンダ（１４，１４’）の軸（３６）上に自由回転状態 で配置してあることを特徴とするフレキソ印刷機。 ４．請求項３に記載のフレキソ印刷機であって、刻印シリンダ（１４， １４’）と中間ギアホイール（３２，３２’）とが、前記軸（３６）上に着座し てあり、それぞれ交換可能なユニットを構成してあることを特徴とするフレキソ 印刷機。 ５．前述した請求項のいずれか１に記載のフレキソ印刷機であって、前 記刻印シリンダ（１４）の外周が、Ｕ／Ｚの全ての数の各倍数とは異なることを 特徴とし、Ｕが前記背圧シリンダ（１０）の外周であり、Ｚが前記中間ホイール （２４）のギア歯数であるフレキソ印刷機。 ６．請求項４または５に記載のフレキソ印刷機であって、異なるユニッ トである複数の中間ギアホイール（３２，３２’）が、それぞれ同じギア歯数を 持ちながら、刻印シリンダ（１４）の軸と供給ロール（１６）の軸との間の異な る距離と共に、刻印シリンダ（１４）の軸と背圧シリンダ（１０）の軸との間の 異なる距離に対応する異なる歯形転移を持つことを特徴とするフレキソ印刷機。 ７．請求項１の前提部分に記載、あるいは、前述した請求項のいずれか １に記載のフレキソ印刷機であって、第２中央ホイール（４６）が備えられ、そ の第２中央ホイールが、前記背圧シリンダ（１０）の軸（２２）上に回転自在に 配置され、各カラー印刷ユニット（１２）の刻印シリンダ（１４）の軸（３６） 上に固定して配置してある刻印シリンダギアホイール（５０）に対して噛合する ところのフレキソ印刷機において、 二つの中央ホイール（２４，４６）が、それぞれ、それら自身の電動モータ（ ２６，４２）により駆動されることができ、これら電動モータの回転数ｒｐｍが 電気制御システム（５２）により特定のｒｐｍ比となるように制御されることが できることを特徴とするフレキソ印刷機。 ８．請求項３から６および７のいずれか１に記載のフレキソ印刷機にお いて、前記第２中央ギアホイール（４６）が、第１の中央ギアホイール（２４） と同じ歯を持ち、刻印シリンダギアホイール（５０，５０’）が、それぞれ、同 じ軸（３６）に着座してある中間ギアホイール（３２，３２’）と同じ歯を持つ ことを特徴とするフレキソ印刷機。