JPH11105261A

JPH11105261A - 自己冷却ローラ組立体

Info

Publication number: JPH11105261A
Application number: JP9286186A
Authority: JP
Inventors: Hideo Miura; 秀夫三浦
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 1999-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】冷却水を用いることなく冷却効率が高く、且
つ回転負荷を増大させることなく、回転により内面より
自己冷却する自己冷却ローラを得る。【解決手段】固定の軸２にコアローラ３の両端部を軸
受により回転自在に支持して、コアローラの内周面端部
にコアローラと一体に回転する空気圧送用のインペラー
６又は内周面に沿ってスパイラルスクリュー式ブレード
を設け、且つローラの一端側に空気取入穴８を形成する
と共に他端側に吐出穴９を形成する。ローラが回転する
とインペラー６又はスパイラルスクリュー式ブレードの
送風機能により空気取入穴８から外気がコアローラ３内
部に取り入れられて吐出口から吐出する空気流が発生
し、コアローラ３が内面より自冷される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ローラ、特に水無
し平版印刷におけるインキングローラ等の放熱冷却を必
要とするローラの放熱冷却効果を高めるようにした自己
冷却ローラ組立体に関する。

【０００２】

【従来の技術】印刷機において、印刷中にインキ粘度が
低下すると、刷り濃度が不安定となるため、印刷中イン
キ粘度を適正に維持することは印刷精度・品質を維持す
るのに極めて重要な要素である。特に、水無し平版印刷
では、インキ粘度が低下することにより、非画線部にイ
ンキが付着し易くなり、地汚れの原因となるため、イン
キ粘度管理は特に重要である。

【０００３】印刷装置のインキング装置は、例えば図５
に示すようにプレートシリンダＢに対してインキ付けロ
ーラＣを当接し、インキ付けローラＣにはインキ供給ロ
ーラＡを当接し、又インキ付けローラＣには均しローラ
Ｄが当接して回転接触する。これらのローラのうち、イ
ンキ付けローラＣと均しローラＤは金属製コアローラの
外周面にゴムローラを嵌着したゴム巻きローラとなって
おり、他は金属製ローラで構成されている。そして、イ
ンキ供給ローラＡと均しローラＤは回転運動のほかに軸
方向の往復スライド運動をする。上記従来のインキング
装置において、インキ付けローラＣは、接触圧力による
ゴムのたわみ変形、往復運動するインキ供給ローラＡ及
び均しローラＤから受けるスラスト摩擦、各ローラとの
転動摩擦、インキがローラのニップ間を通過することに
より受ける剪断力から受けるエネルギー等の各種エネル
ギーにより発熱し、時間と共に昇温していき次第に適正
なインキ粘度に保つことができなくなる。

【０００４】そのため、従来これらのインキング装置で
は、ローラを冷却するために、ローラ内に放熱用中空部
を設けたもの（例えば実開昭６２−５３１４８号公報）
や、ゴム巻きローラの内部に冷却水を循環させて強制的
に冷却したもの（例えば実開平４−４０９２５号公報）
等が提案されている。しかしながら、ローラ内に放熱用
中空部を設けただけでは冷却効果が十分でなく、前記の
原因で発生する各種の熱が次第にゴム巻きローラに蓄熱
され、適性なインキ粘度管理が困難となり、上記問題を
解消するに至ってない。また、ローラ内を冷却水を循環
させるものは、空冷式に比べて冷却効果は高いが、軸固
定でコアが空転するローラの場合、水洩れが発生し易く
厳密な軸封が求められ、それに伴いシール部での負荷が
増大し回転が重いという問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑み創案されたものであって、冷却水を用いることなく
簡単な手段により冷却効率が高く、且つ回転負荷を増大
させることなく、ローラを内面より自己冷却でき、それ
により印刷機におけるゴム巻きローラの発熱を低減でき
てインキ粘度をほぼ一定に保って高品質の水無し平版印
刷が可能となるような自己冷却ローラを提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の印
刷機の版胴の温度上昇を抑制する手段として、版胴に連
接するローラの形状を工夫することによって、特別な装
置を必要とすることなく、回転中にローラ内部に空気圧
送経路が形成されて効果的に周囲空気を吸い込んで自己
冷却して、非常に簡単に温度上昇を防止できることを見
い出し、本発明に到達したものである。即ち、本発明の
自己冷却ローラ組立体は、軸の外周面とローラ内周面と
が軸方向に間隙部を形成して軸受されているローラの内
周面に、該ローラと一体に回転する空気圧送用のインペ
ラー又はスパイラルスクリュー式ブレードを設け、且つ
ローラの一端側に前記間隙部に外気を取り入れる空気取
入穴を形成すると共に他端側に吐出穴を形成してなり、
前記ローラが回転することによりローラ内部に軸方向の
空気圧送経路が形成されてローラが内面より自冷される
ようにしたことを特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】固定の軸に、該軸外径より内径が
大きいローラの両端部を軸受により回転自在に支持し
て、軸の外周面とローラ内周面との間に軸方向に間隙部
を形成し、ローラの内周面端部に該ローラと一体に回転
する空気圧送用のインペラーを固定して、且つローラの
一端側に前記間隙部に外気を取り入れる空気取入穴を形
成すると共に他端側に吐出穴を形成して自己冷却ローラ
組立体を構成する。このような構成によって、ローラが
回転するとインペラーの送風機能により空気取入穴から
外気がローラ内部に取り入れられて吐出口から吐出する
空気圧送経路が、ローラ内部の軸方向に形成されてロー
ラが内面より自冷される。

【０００８】前記インペラーは、空気取入口近傍と吐出
口近傍にそれぞれ設けるのが望ましいが、空気取入口側
のみに設けても良い。また、前記ローラの内周面又は軸
外周面を、空気流と接する面の直径が下流側につれて大
きくなるようにテーパー状に形成することによって、該
テーパー面に接する空気の線速度が直径の変化に応じて
速くなり、小径部と大径部とで流動空気の圧力差を生ず
ることによって空気の流動を促進し、より冷却効率を向
上させることができる。ローラの内周面又は軸外周面を
テーパー状に形成する手段として、例えばテーパー状ス
リーブ、又はローラ内周面自体を軸方向にテーパー状に
形成するか、あるいは軸外周面をテーパー状に形成する
等の手段が採用できる。また、空気取入口及び吐出口
は、ローラ端部の外周面に放射状に等ピッチで複数個設
けるか又はローラ端部の軸受との間に軸方向に沿って等
ピッチで形成しても良い。

【０００９】ローラ内部の空気圧送手段は、ローラ端部
に設けられるインペラーに代えて、ローラの内周面の軸
方向に沿って、該ローラと一体に回転する空気圧送用の
スパイラルスクリュー式ブレードを設けて構成しても良
い。それにより、空気の圧送効率がより高く、ローラの
冷却効率をより向上させることができる。前記ローラ組
立体を印刷機のゴム巻きインキングローラに適用する場
合は、前記ローラを金属製コアローラとし、該金属製コ
アローラの外周面にゴム製ローラを嵌着して構成する。
それにより、従来冷却が困難であったコアローラを簡単
な構成で且つ効率良く冷却することができ、長時間の運
転でも温度上昇が抑制されるインキングローラが得られ
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明のローラの実施形態を図面を基
に詳細に説明する。図１は、本発明の自己冷却ローラを
印刷機インキング装置のインキ付けローラに適用した第
１実施例を示している。本実施例のインキ付けローラ１
は、固定の軸２に中空の金属製コアローラ３を開口両端
部が軸受４、５により回転自在に軸受されている。軸受
４、５間では軸外周面とコアローラ内周面との間が空隙
部となっている。この空隙部に位置するように、軸受
４、５の内側に空気圧送用のインペラー６及び７をコア
ローラ３の内周面に一体に設けてある。そして、該イン
ペラーが設けられている個所のコアローラの両端部に
は、インペラー６、７のブレード間に位置するように複
数の空気取入穴８及び吐出穴９がそれぞれ形成されてい
る。また、インペラー６、７間にはテーパー状のスリー
ブ１０を嵌合して、コアローラと一体に回転するように
なっている。該スリーブのテーパーは空気の流れ方向に
スリーブと空気流と接する面の直径が次第に大きくなる
ような形状に形成されている。そして、コアローラの外
周面にはゴムローラ１１が嵌合されて、ゴム巻きローラ
を形成している。

【００１１】本実施例のインキ付きローラは、以上のよ
うに構成され、例えば、図５に示すような水無し平版印
刷装置に適用して、回転駆動されるプレートシリンダＢ
及びインキ供給ローラＡに、図１に示すゴムローラ１１
の外周面が接することによって摩擦力により従動回転
し、ゴムローラ１１とコアローラ３が一体に回転する。
それにより、コアローラ内周面に設けた空気取入用のイ
ンペラー６及び吐出用のインペラー７が一体に回転し、
空気取入穴からコアローラ内部に強制的に外気を取り入
れ、且つ吐出用のインペラー７によりコアローラ内部の
空気を外部に吐出する空気圧送経路が形成される。それ
により、コアローラ内部の空隙部に矢印で示すようにロ
ーラ一端側から他端側に向けて空気の流れが発生し、コ
アローラが内面より冷却される。従って、ローラが回転
することにより、ローラ自身が空冷作用を現出すること
になり、長時間の運転にもローラの温度上昇が抑制さ
れ、インキ粘度を常に適性に保つことができる。

【００１２】そして、スリーブ１０を図示のように吐出
側がスリーブ内径が大きくなるように形成することによ
って、スリーブの回転によって該スリーブ内周面の速度
は吐出側が大きくなるので、空気取入穴から吐出穴方向
への流れが生じ、より冷却効果が高まる。

【００１３】図２は本発明の自己冷却ローラを印刷機イ
ンキング装置のインキ付けローラに適用した第２実施例
を示している。この実施例のインキ付けローラ１５は、
図１に示す実施例のスリーブを変更し、且つインペラー
１７を空気取入口側のみに設けた変更例である。この実
施例では、スリーブ１６が固定軸２に固定されてスリー
ブの外周面がコアローラ３の空隙部に面しており、スリ
ーブのテーパーの向きは第１実施例のもとは逆向きにな
っているが、軸心に対しては空隙部に面する部分が外気
取入穴側が径小で吐出穴側が径大となっている。従っ
て、該実施例のスリーブも第１実施例のスリーブと同様
な機能を果たす。なお、その他の構成は第１実施例のも
と同様であるので、同様な部材には同一符号を用い詳細
な説明は省略する。

【００１４】図３は本発明の自己冷却ローラを印刷機イ
ンキング装置のインキ付けローラに適用した第３実施例
を示している。本実施例のインキ付けローラ２１は、固
定の軸２２に中空の金属製コアローラ２３を開口両端部
が軸受２４、２５により回転自在に軸受されている。該
金属製コアローラ２３は、軸受２４、２５間では軸外周
面とコアローラ内周面との間が空隙部となっている。こ
の空隙部に位置するように、コアローラ内周面に空気圧
送用のスパイラルスクリュー式のブレード２６が形成さ
れている。そして、該ブレードが設けられている個所の
コアローラの両端部には、複数の空気取入穴２８及び吐
出穴２９がそれぞれ形成されている。コアローラの外周
面には前記空気取入穴２８と吐出穴２９間にゴムローラ
３０が嵌合されて、ゴム巻きローラを形成している。

【００１５】本実施例のインキ付きローラは以上のよう
に構成され、コアローラ内周面に設けたスパイラルスク
リュー式のブレード２６がコアローラ２３と一体に回転
するので、空気取入穴２８からコアローラ内部に強制的
に外気を取り入れて空気を軸心方向に沿って圧送し、吐
出口２９から排出する空気圧送経路が形成される。それ
により、コアローラ内面の空隙部にローラ一端側から他
端側に向けて空気の流れが発生し、コアローラが内面よ
り冷却される。その場合、空気の流れに対するブレード
の接触面積が大きいので、効率良く冷却される。この作
用は、ローラの回転数が高い程空気流量が多くなりより
冷却効率が高い。

【００１６】図４は本発明の第４実施例であるインキ付
けローラを示している。この実施例のインキ付けローラ
３５は、空気取入穴及び吐出穴を軸受面と平行（即ち回
転軸心と平行）に設けてある点で前記実施例と相違して
いる。即ち、本実施例では、コアローラの開口両端部に
スリーブリング３６、３７を固定し、該スリーブリング
３６、３７と軸３８間に転がり軸受３９、４０が固定さ
れ、軸に対してコアローラが回転自在に軸受されてい
る。スリーブリング３６、３７には、適宜ピッチで軸方
向に沿って空気取入穴４１、吐出口４２がそれぞれ形成
されている。４３はスパイラルスクリュー式のブレード
２６先端と軸３８外周面との隙間を調節して送風効果を
高めるためのスリーブであり、ブレードの高さを高くす
れば該スリーブを設ける必要はない。その他の構成は第
３実施例のものと同様であるので、同様な部材には同一
符号を用い詳細な説明は省略する。

【００１７】以上、本発明の種々の実施例を説明した
が、本発明はこれらの実施例に限るものでなく、その技
術思想の範囲内で種々の設計変更が可能である。そし
て、本発明の自己冷却ローラは、水無し平版印刷機のイ
ンキングローラに適用して非常に有効であるが、印刷機
のインキングローラに限らず、放熱冷却を必要とするロ
ーラの種々の用途に適用できるものである。また、ロー
ラが固定軸に軸受された場合に限らず、軸とローラが一
体に回転するものにも適用できる。

【００１８】

【試験例】上記のように構成され実施例のインキ付けロ
ーラの放熱効果を確認するために、先に説明した図５に
示す印刷機のインキング装置で次のような試験を行なっ
た。図５に示すインキング装置において、インキ供給ロ
ーラＡ(以下、単にローラＡという）は水冷金属ローラ
である。試験条件：各ローラの接触圧力は、ニップ幅で５ｍｍと
する。この装置を表面周速５４０ｍ／分の速度で転動回
転させる。ローラＡ及び均しローラＤは、回転運動と共
に軸方向にストローク１３ｍｍ、往復回数１００回／分
で往復スライド運動させる。ローラＡには冷却水を５リ
ットル／分通水する。以上の条件で稼働させて、インキ
付けローラＣに実施例１に示すもの（ローラＣ₁とす
る）を採用した場合、実施例３に示すもの（ローラＣ₂
とする）を採用した場合、及び比較例として従来のゴム
巻きローラ（ローラＣpとする）を採用した場合につい
て、それぞれの表面温度を非接触温度センサーＥで検出
し、記録計Ｆで連続記録した。その結果、ローラＡに３
０℃と２０℃の冷水をそれぞれ循環させた場合におい
て、３０分運転後のローラＡ表面及びインキ付けローラ
Ｃの表面温度は表１の通りであった。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１の結果から明らかなように、ローラＡ
に３０℃の冷却水を循環させて３０分運転後のローラＡ
とローラＣの表面温度は、比較例の場合は３７℃と４２
℃にそれぞれ昇温しているが、実施例１の場合はそれぞ
れ３５℃、３８℃と温度上昇が少なく、さらに実施例３
の場合はそれぞれ３３℃、３６℃と一段と温度上昇が少
なくなっている。この事実から、本発明のローラの冷却
効果従来のものと比べて一段と優れていることが確認で
きた。また、温度センサーの記録によると、図６に示す
ように、３０分後に運転を停止した場合、比較例の場合
のインキ付けローラＣpはローラＡに接していない面側
ではローラ内部の蓄熱が放散されて１５℃程度上昇し
た。これに対し、実施例３のローラＣ₂では約８℃の上
昇であった。このことから実施例のローラは自己冷却に
よって内部蓄熱量が少ないことが分かる。

【００２１】同様に、ローラＡに２０℃の冷却水を循環
させた場合も、表１に示すように、実施例１、３の場合
が比較例のものと比較して、ローラＡ及びローラＣの表
面温度はそれぞれ６〜４℃、７〜４℃程度低くかなりの
冷却効果が認められた。また、運転停止後のインキ付け
ローラの温度上昇は比較例のインキ付けローラＣpは１
３℃あったのに、実施例３のローラＣ₃は５℃であっ
た。一方、ローラＡに３０℃の冷却水を循環させた場合
と２０℃の冷却水を比較すると、冷却水温度が１０℃も
相違しているのに、ローラＡ、Ｃの表面温度差は僅かで
ある。このことは、ローラＡによる伝熱放熱よりも自冷
ローラによる冷却効果の方が効果的であることを示して
いる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ローラ
の回転中、ローラの内部に設けたインペラー等の空気圧
送手段によりローラ内部を通過する空気圧送経路が形成
されて空気流が発生し、ローラが内面より効果的に冷却
され、ローラ自身が空冷作用を現出する。従って、該ロ
ーラ組立体を印刷機のインキング装置のゴム巻きローラ
に適用すると、長時間高速運転してもローラ内部の蓄熱
量の増大を抑え、温度上昇を確実に防止して、インキ粘
度をほぼ一定に保って高精度の印刷が可能である。従っ
て、特に水無し平版印刷で長時間高速印刷しても、印刷
機のおけるゴム巻きローラの発熱を低減できてインキ粘
度をほぼ一定に保って高品質の水無し平版印刷が可能と
なる。そして、冷却水を用いないので水洩れシールも必
要なく回転負荷を増大させることがない。また、特別な
冷却装置や送風装置を設ける必要がないので、新たな設
備コストを必要とすることがないと共に、作業性が阻害
されることがないなど、格別な効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自己冷却ローラの第１実施例に係るイ
ンキ付きローラを示し、（ａ）は正面断面図であり、
（ｂ）はＩ−Ｉ断面図である。

【図２】本発明の自己冷却ローラの第２実施例に係るイ
ンキ付きローラの正面断面図である。

【図３】本発明の自己冷却ローラの第３実施例に係るイ
ンキ付きローラの正面断面図である。

【図４】本発明の自己冷却ローラの第３実施例に係るイ
ンキ付きローラの正面断面図である。

【図５】水無し平版印刷機での試験例を示す模式図であ
る。

【図６】実施例３のインキ付けローラと比較例のインキ
付けローラの運転開始後の温度上昇を示す線図であり、
（ａ）はインキ供給ローラに３０℃の冷却水を循環させ
た場合、（ｂ）は２０℃の冷却水を供給した場合を示
す。

【符号の説明】

１、１５、２１、３５、Ｃインキ付けローラ２、２２、３８軸３、２３コアローラ６、７、１７インペラー８、２８、３６空気取入穴９、２９、４２吐出穴１１、３０ゴムローラ２６ブレード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸の外周面とローラ内周面とが軸方向に
間隙部を形成して軸受されているローラの内周面に、該
ローラと一体に回転する空気圧送用のインペラーを設
け、且つローラの一端側に前記間隙部に外気を取り入れ
る空気取入穴を形成すると共に他端側に吐出穴を形成し
てなり、前記ローラが回転することによりローラ内部に
軸方向の空気圧送経路が形成されてローラが内面より自
冷されるようにしたことを特徴とする自己冷却ローラ組
立体。
【請求項２】前記インペラーが、空気取入口近傍と吐
出口近傍にそれぞれ設けられている請求項１記載の自己
冷却ローラ組立体。
【請求項３】前記ローラの内周面又は軸外周面が、空
気流と接する面の直径が下流側につれて大きくなるよう
にテーパー状に形成されている請求項１又は２記載の自
己冷却ローラ組立体。
【請求項４】軸の外周面とローラ内周面とが軸方向に
間隙部を形成して軸受されているローラの内周面に、該
ローラと一体に回転する空気圧送用のスパイラルスクリ
ュー式ブレードを設け、且つローラの一端部に前記間隙
部に外気を取り入れる空気取入穴を形成すると共に他端
側に吐出穴を形成してなり、前記ローラが回転すること
によりローラ内部に軸方向の空気圧送経路が形成されて
ローラが内面より自冷されるようにしたことを特徴とす
る自己冷却ローラ組立体。
【請求項５】前記ローラが金属製コアローラであり、
該金属製コアローラの外周面にゴム製ローラを嵌着して
なる印刷機のインキングローラである請求項１〜４何れ
か記載の自己冷却ローラ組立体。