WO2019235129A1 - ローラ装置および印刷機 - Google Patents

Abstract

ローラ装置は、筒状のローラと、電子デバイスと、スリップリングと、フード部材と、チャンバと、を備える。電子デバイスは、ローラの内部に設置される。スリップリングは、ローラに向かって突出した回転軸を有し、電子デバイスに電力を供給する。フード部材は、スリップリングの回転軸とローラの端部との間の領域を覆い、少なくとも一部に開口を有する。チャンバは、フード部材の開口を覆う。フード部材とチャンバの間の空間によって、ローラの内部から外部に連通する空気の流通路が形成される。

Description

ローラ装置および印刷機

　本開示は、ペルチェ素子等の熱電変換器を用いて温度制御が可能なローラ装置およびそれを備えた印刷機に関する。

　従来、平版方式のオフセット印刷機には、インキローラ、版胴、ブランケットおよび圧胴等の各種ローラが用いられている。このうち、インキローラは、インク溜めから版胴までの間に複数配置され、インクと回転接触しながらインクをインク溜めから版胴へと導く。この間、インクとの間の摩擦熱により、インキローラの温度が上昇する。このため、インキローラの温度を、インクの仕様に応じた温度に調節することが必要となる。

　以下の特許文献１には、通風装置によりインキローラの内部に空気を流通させることにより、インキローラの温度を調節する構成が記載されている。より詳細には、インキローラの内周側に放熱フィンが配置され、空気をインキローラ内部に長手方向に沿って流すことにより、放熱フィンの熱が除去される。

特開平５－３０１３３６号公報

　本開示の第１の態様は、ローラ装置に関する。この態様に係るローラ装置は、筒状のローラと、電子デバイスと、スリップリングと、フード部材と、チャンバと、を備える。電子デバイスは、ローラの内部に設置される。スリップリングは、ローラに向かって突出した回転軸を有し、電子デバイスに電力を供給する。フード部材は、スリップリングの回転軸とローラの端部との間の領域を覆い、少なくとも一部に開口を有する。チャンバは、フード部材の開口を覆う。フード部材とチャンバの間の空間によって、ローラの内部から外部に連通する空気の流通路が形成される。

　本態様に係るローラ装置によれば、ローラ内部からフード部材を介してチャンバに向かう冷却風の流路を確保できる。よって、ローラ内部に効率的に冷却風を流通させることができる。また、スリップリングよりもローラ側にフード部材が配置されて、冷却風の流路が形成されるため、冷却風の流れにスリップリングが障害となることがない。よって、ローラ内部に円滑に冷却風を流通させることができる。

　本開示の第２の態様は、印刷機に関する。第２の態様に係る印刷機は、第１の態様に係るローラ装置を備え、当該ローラ装置を用いてシート状の被印刷物にインクを転写する。

　本態様に係る印刷機によれば、第１の態様に係るローラ装置を備えているため、ローラを効率的かつ安定的に温度管理できる。よって、被印刷物に対して高品質に印刷を行うことができる。

　以上のとおり、本開示によれば、ローラ内部に効率的に冷却風を流通させることが可能なローラ装置およびそれを用いた印刷機を提供できる。

　本開示の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本開示を実施化する際の一つの例示であって、本開示は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

図１は、実施形態に係る印刷機の構成を模式的に示す図である。 図２Ａは、実施形態に係る印刷ユニットの版胴付近の構成を模式的に示す側面図である。 図２Ｂは、実施形態に係る印刷ユニットの印刷方法を模式的に示す図である。 図３Ａは、実施形態に係るインキローラの構成を示す図である。 図３Ｂは、実施形態に係る、インキローラがフレームに設置された状態を示す図である。 図４Ａは、実施形態に係る、ローラ本体を冷却風の出口側から見た状態を模式的に示す図である。 図４Ｂは、実施形態に係る、ローラ本体を冷却風の出口側から見た状態を模式的に示す図である。 図５は、実施形態に係る、上側のヒートシンク、熱電変換器およびヒートパイプからなる構造体と、圧入部材とを示す一部分解斜視図である。 図６Ａは、実施形態に係る熱電変換器一部の構成を模式的に示す分解斜視図である。 図６Ｂは、実施形態に係る熱電変換器が略組み立てられた状態の構成を模式的に示す斜視図である。 図７は、実施形態に係るローラ装置の構成を示す側面図である。 図８Ａは、実施形態に係る排気ユニットの構成を示す斜視図である。 図８Ｂは、実施形態に係る、チャンバを取り除いた状態の排気ユニットの構成を示す斜視図である。 図９Ａは、実施形態に係る、排気ユニットの中心軸を通る平面で排気ユニットを切断した断面図である。 図９Ｂは、実施形態に係る、排気ユニットの中心軸を通る平面で排気ユニットを切断した断面図である。 図１０は、実施形態２に係る排気ユニットの構成を示す斜視図である。 図１１は、実施形態２に係る排気ユニットにおける冷却風の流れを示す斜視図である。

　実施形態の説明に先立ち、従来の技術における問題点について簡単に説明する。インキローラは、その両端が、回転可能にフレームに支持される。また、インキローラの少なくとも一方の端部には、熱電変換素子に電力を供給するためのスリップリングが設置される。このため、スリップリングの配置を考慮しつつ、効率的に、ローラ内部に冷却風を流通させる構成が必要となる。しかしながら、上記特許文献１には、このような構成については、全く開示されていない。

　かかる課題に鑑み、本開示は、ローラ内部に効率的に冷却風を流通させることが可能なローラ装置およびそれを用いた印刷機を提供する。

　以下、本開示の実施形態について図を参照して説明する。便宜上、各図には、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸が付記されている。なお、以下の説明において、インキローラにおける「インキ」の用語は、「インク」と同じ意味である。

　＜実施形態１＞
　図１は、印刷機１の構成を模式的に示す図である。ここでは、印刷用紙Ｐ１０の片面に印刷を行う印刷機１の構成例が示されている。

　図１に示すように、印刷機１は、給紙ユニット２と、４つの印刷ユニット３と、集積ユニット４と、を備えている。給紙ユニット２は、被印刷物である所定サイズの印刷用紙Ｐ１０を収容し、収容した印刷用紙Ｐ１０を順次、最もＹ軸負側の印刷ユニット３に送り出す。給紙ユニット２から送り出された印刷用紙Ｐ１０は、各印刷ユニット３の搬送機構によって、４つの印刷ユニット３に順番に送られる。

　４つの印刷ユニット３は、それぞれ、給紙ユニット２から送り出された印刷用紙Ｐ１０に所定の色のパターン画像を印刷する。たとえば、４つの印刷ユニット３は、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのパターン画像を印刷用紙Ｐ１０に印刷する。

　Ｙ軸負側の３つの印刷ユニット３は、それぞれ、搬送機構によって、印刷後の印刷用紙Ｐ１０をＹ軸正方向に隣り合う印刷ユニット３に送り出す。最もＹ軸正側の印刷ユニット３は、搬送機構によって、印刷後の印刷用紙Ｐ１０を、集積ユニット４に送り出す。集積ユニット４は、送り出された印刷用紙Ｐ１０を、順次、集積部に搬送する。こうして、全ての色の印刷が終了した印刷用紙Ｐ１０が、集積ユニット４に集積される。

　４つの印刷ユニット３は、互いに同様の構成を備えている。各印刷ユニット３は、各色のインクを貯留するためのインク溜め３ａを備えている。また、各印刷ユニット３は、４つのインキローラ１０と、版胴２１と、ブランケット２２と、圧胴２３とを備えている。インキローラ１０、版胴２１、ブランケット２２および圧胴２３は、それぞれ、柱状の形状を有し、Ｘ軸に平行な回転軸を中心に、Ｙ－Ｚ平面に平行な方向に回転する。

　４つのインキローラ１０は、インクと回転接触しながら、インクをインク溜め３ａから版胴２１へと導く。こうして、版胴２１に導かれたインクが、所定の描画パターンで、版胴２１の外周面に印写される。版胴２１の外周面に印写されたインクが、版胴２１とブランケット２２の接触位置において、ブランケット２２に転写される。こうしてブランケット２２に転写されたインクが、ブランケット２２と圧胴２３との間に送り込まれた印刷用紙Ｐ１０に転写される。

　図２Ａは、印刷ユニット３の版胴２１付近の構成を模式的に示す側面図である。また、図２Ｂは、印刷ユニット３の印刷方法を模式的に示す図である。

　図２Ａに示すように、印刷ユニット３は、さらに、版胴２１に近接する位置に、水ローラ２４を備えている。水ローラ２４は、版胴２１の外周面に沿って水３２を塗布する。ここで、版胴２１の外周面には、予め、描画用の版が設置されている。版は、非描画部分に水が付着するように構成されている。したがって、水ローラ２４によって版胴２１の外周面に塗布された水は、非描画部分のみに残り、描画部分には残らない。このため、インキローラ１０から版胴２１の外周面に導かれたインク３１は、版胴２１の外周面のうち、水が残っていない描画部分のみに付着する。

　図２Ｂは、版胴２１の外周面にインク３１と水３２が付着した状態を示している。こうして、版胴２１の外周面に印写されたインク３１が、上記のようにブランケット２２に転写され、その後、印刷用紙Ｐ１０に転写される。これにより、版胴２１の外周面に付設された版に応じたパターン画像が、印刷用紙Ｐ１０に印刷される。

　図３Ａは、インキローラ１０の構成を示す図である。

　インキローラ１０は、ローラ本体１０ａと、支持部材１０ｂ、１０ｃとを備えている。ローラ本体１０ａは、筒状の構造体からなっている。ローラ本体１０ａの外周面が、インクと接触する。支持部材１０ｂ、１０ｃは、円筒状の部材であって、Ｘ軸方向に貫通する孔１０ｄ、１０ｅを有している。支持部材１０ｂ、１０ｃは、Ｘ軸に平行な中心軸に対して対称な形状である。支持部材１０ｂ、１０ｃは、金属材料からなっている。支持部材１０ｂ、１０ｃは、円形の鍔部１０ｆ、１０ｇでローラ本体１０ａの両端を塞ぐようにして、ローラ本体１０ａに装着される。なお、図３Ａ、図３Ｂでは、便宜上、鍔部１０ｆ、１０ｇをローラ本体１０ａの両端に留めるためのネジの図示が省略されている。

　図３Ｂは、インキローラ１０がフレーム４１、４２に設置された状態を示す図である。便宜上、図３Ｂでは、フレーム４１、４２と、支持部材１０ｂ、１０ｃとの接合部分がＹ軸方向に透視された状態で図示されている。

　インキローラ１０は、支持部材１０ｂ、１０ｃをベアリング４１ａ、４２ａに嵌め込むことにより、フレーム４１、４２に支持される。インキローラ１０は、Ｘ軸方向に移動可能であり、且つ、Ｘ軸に平行な軸の周りに回転可能である。インキローラ１０は、図示しない駆動機構によって、Ｘ軸方向に駆動され、また、Ｘ軸に平行な軸の周りに回転される。このようにインキローラ１０が駆動されつつ、インキローラ１０の外周面に湿し水（希釈液）が供給されることにより、インキローラ１０に接するインクに湿し水が混合され、インクが適度な乳化状態（粘度）に調整される。

　なお、このようにインキローラ１０が動作することにより、インキローラ１０とインクとの間に摩擦熱が生じ、インキローラ１０の温度が上昇する。その一方で、印刷に用いるインクは、紫外線硬化性のインクが主流であるため、粘度が高く、且つ、厳格な温度管理が必要である。特に、高強度の紫外線照射を必要とする安価なインクを用いる場合、インクの粘度が高いため、インキローラ１０とインクとの間に生じる摩擦熱が高くなる。このため、インキローラ１０で生じた熱を効率的に除去してインキローラ１０を所定の温度に精度良く調整するための構成が必要となる。

　そこで、本実施形態では、インキローラ１０のローラ本体１０ａの内周面に熱電変換器を配置し、ローラ本体１０ａの外周面で生じた熱をローラ本体１０ａの内周側に移動させる。そして、支持部材１０ｂ、１０ｃを介して、ローラ本体１０ａの内側に冷却風をＸ軸方向に流通させ、熱電変換器で移動された熱を除去する。

　以下、この構成について、図４Ａ～図６Ｂを参照して説明する。

　図４Ａ、図４Ｂは、ローラ本体１０ａを冷却風の出口側から見た状態を模式的に示す図である。図４Ａ、図４Ｂには、支持部材１０ｂ、１０ｃが取り外された状態のローラ本体１０ａが示されている。また、図４Ａには、圧入部材４００を装着する前の状態が示されている。

　図４Ａ、図４Ｂに示すように、ローラ本体１０ａは、筒体１００と、ヒートシンク２００と、ヒートパイプ３００と、圧入部材４００と、熱電変換器５００とを備えている。

　筒体１００は、円筒形状を有し、銅やアルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料からなっている。筒体１００には、Ｘ軸方向に貫通する円形の貫通孔１０１が形成されている。また、筒体１００には、Ｘ軸負側の端面とＸ軸正側の端面に、それぞれ、図３Ａに示した支持部材１０ｂ、１０ｃをネジ止めするための６つのネジ孔１０２が設けられている。

　筒体１００の貫通孔１０１に、ヒートパイプ３００と熱電変換器５００が装着された２つのヒートシンク２００が収容される。この状態で、２つのヒートシンク２００の間に圧入部材４００が圧入される。これにより、２つのヒートシンク２００が互いに離間して貫通孔１０１の内側面に押しつけられる。こうして、２つのヒートシンク２００が筒体１００の貫通孔１０１に固定される。

　図５は、上側のヒートシンク２００、熱電変換器５００およびヒートパイプ３００からなる構造体と、圧入部材４００とを示す一部分解斜視図である。下側のヒートシンク２００、熱電変換器５００およびヒートパイプ３００からなる構造体も、図５と同様である。

　ヒートシンク２００は、半円柱状の形状を有し、銅やアルミニウム等の熱伝導特性に優れた材料から構成されている。ヒートシンク２００の長さは、筒体１００の長さよりもやや短い。２つのヒートシンク２００は、互いに同じ形状である。２つのヒートシンク２００を上下に重ねると、略円柱状の構造体が構成される。この構造体の外径は、筒体１００の内径よりもやや小さい。

　ヒートシンク２００には、天面２０１と、２つの孔２０２と、溝２０３と、複数のフィン２０４と、２つの凹部２０５が、一体形成されている。

　天面２０１は、円弧状の曲面となっている。この天面２０１に、１０個の熱電変換器５００が略等間隔で設置される。後述のように、熱電変換器５００は、Ｙ－Ｚ平面に平行な方向に湾曲可能な構造となっている。熱電変換器５００は、天面２０１に沿う形状に湾曲された状態で、接着剤や放熱グリス等の接着手段により、天面２０１に設置される。

　２つの孔２０２は、円形の形状を有し、Ｘ軸方向に延びてヒートシンク２００を貫通している。孔２０２の径は、ヒートパイプ３００の径よりもやや大きい。２つの孔２０２は、Ｙ軸方向に対称な位置に設けられている。これら２つの孔２０２に、それぞれ、ヒートパイプ３００が差し込まれて装着される。ヒートパイプ３００は、ヒートシンク２００の長手方向の一方の端部付近から他方の端部付近まで延びるように、孔２０２に挿入される。すなわち、ヒートパイプ３００は、ヒートシンク２００の天面２０１に設置される１０個の熱電変換器５００の全ての設置位置に掛かるように延びている。

　ヒートパイプ３００は、ヒートシンク２００の天面２０１の温度をＸ軸方向において均一化するために設置される。ヒートパイプ３００内で作動液が気化と液化を繰り返しながら循環することにより、熱が高温部から低温部へと移動する。これにより、ヒートシンク２００の天面２０１の温度が略均一化される。このように天面２０１の温度が均一化されることにより、１０個の熱電変換器５００の放熱面の温度が略同じとなり、全ての熱電変換器５００の冷却能力を高く維持できる。

　溝２０３は、圧入部材４００の位置を規制するために設けられている。溝２０３は、略Ｖ字状の断面形状を有し、ヒートシンク２００のＸ軸負側の端面からＸ軸正側の端面までＸ軸方向に延びている。溝２０３は、圧入部材４００を受けるための２つの平面２０３ａ、２０３ｂを有している。溝２０３の最深位置にＸ－Ｚ平面に平行な仮想面を設定した場合、２つの平面２０３ａ、２０３ｂは、この仮想面に対して互いに逆方向にほぼ同じ角度で傾斜している。溝２０３の底部はやや丸まっている。

　ヒートシンク２００底面のＹ軸方向の中央位置から複数の切欠きが略放射状に形成されることにより、複数のフィン２０４が形成されている。各フィン２０４は、ヒートシンク２００のＸ軸負側の端面からＸ軸正側の端面までＸ軸方向に延びている。これらフィン２０４の間の隙間を冷却風がＸ軸方向に流通することにより、筒体１００からヒートシンク２００に移動した熱が除去される。

　凹部２０５は、熱電変換器５００に電力を供給するためのリード線を引き出すために設けられている。凹部２０５は、ヒートシンク２００の外周面が円弧状に切欠かれた形状となっている。凹部２０５は、ヒートシンク２００のＸ軸負側の端面からＸ軸正側の端面までＸ軸方向に延びている。各熱電変換器５００から引き出されたリード線は、凹部２０５に収容されて外部に引き出される。

　圧入部材４００は、断面が円形の棒状の部材からなっており、ステンレス等の剛性の高い材料で構成されている。本実施形態では、４つの圧入部材４００が用いられる。各圧入部材４００の長さは、ヒートシンク２００の長さの半分である。４つの圧入部材４００は、互いに同じ形状を有している。

　圧入部材４００は、圧入方向の端部４０１が、先端に向かうほど幅狭な円錐形状となっている。２つの圧入部材４００が、Ｘ軸方向に並ぶように、ヒートシンク２００の１つの溝２０３に配置される。したがって、Ｘ軸方向に並ぶ２つの圧入部材４００は、ヒートシンク２００の長手方向の略全範囲をカバーするように配置される。

　図６Ａは、熱電変換器５００の一部の構成を模式的に示す分解斜視図であり、図６Ｂは、熱電変換器５００が略組み立てられた状態の構成を模式的に示す斜視図である。なお、図６Ａ、図６Ｂには、便宜上、互いに直交するｘ、ｙ、ｚ軸が新たに付されている。ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸方向は、それぞれ、熱電変換器５００の縦方向、横方向および厚み方向である。

　図６Ａ、図６Ｂに示すように、熱電変換器５００は、基板５０１と、電極５０２と、熱電変換素子５０３と、リード線５０４と、電極５０５と、を備える。

　図６Ａに示すように、基板５０１は、平面視において正方形の角を丸めた輪郭を有する。基板５０１は、熱伝導性に優れ、且つ、可撓性を有する材料により構成される。基板５０１として、薄い銅板を用いることができる。この他、基板５０１は、アルミニウム、シリコン樹脂、エポキシ樹脂等により構成されてもよい。

　基板５０１の上面には、電極５０２が設けられている。電極５０２は、銅やアルミニウム等により構成される。基板５０１が導電性材料により構成される場合、基板５０１と、電極５０２との間に絶縁層が設けられる。電極５０２は、上面側の電極５０５とともに、熱電変換器５００を直列に接続するように配置されている。

　熱電変換素子５０３は、略立方体の形状を有する。熱電変換素子５０３は、ペルチェ素子等の、電力により熱を制御する素子からなっている。熱電変換素子５０３は、ｙ軸方向およびｘ軸方向にマトリックス状に並ぶように配置される。電極５０２の上面に、半田によって熱電変換素子５０３の下面が接合される。ｙ軸正負側の端の電極５０２に、それぞれ、リード線５０４が接続される。さらに、図６Ｂに示すように、熱電変換素子５０３の上面に、半田によって電極５０５が接合される。これにより、２つのリード線５０４に対し、全ての熱電変換素子５０３が電極５０２、５０５を介して直列に接続される。リード線５０４から電圧が印加されると、電極５０２、５０５を介して、全ての熱電変換素子５０３に電圧が印加される。

　なお、ｙ軸正負側の端の電極５０２には、熱電変換素子５０３に代えて、熱電変換素子５０３と略同形状の補強部材５０６が、それぞれ、４つずつ設置されている。補強部材５０６は、熱電変換器５００を補強するためのものであって、リード線５０４に電圧が印加されても、温調作用を発現しない。図６Ｂに示すように、これら補強部材５０６の上面に、ｘ軸方向に延びる補強板５０７が設置される。これにより、熱電変換器５００は、ｘ－ｚ平面に平行な方向に曲がりにくくなっている。

　さらに、電極５０５および補強板５０７の上面に、基板５０８が設置される。基板５０８は、基板５０１と同様の形状および構成である。実際には、基板５０８の下面に、予め、電極５０５および補強板５０７が設けられている。基板５０８が熱電変換素子５０３および補強部材５０６の上面に載せられることにより、電極５０５および補強板５０７が熱電変換素子５０３および補強部材５０６に接合される。こうして、熱電変換器５００が構成される。

　２つのリード線５０４を介して熱電変換器５００に電圧が印加されると、熱電変換器５００の上面の熱が、熱電変換器５００の下面（基板５０８のＺ軸負側の面）へと移動する。基板５０１に設置された複数の熱電変換器５００は、それぞれ、２つのリード線５０４を介して電圧が印加されると、下面から上面へと熱が移動するように、極性が調整されている。

　図６Ａ、図６Ｂに示した構成では、基板５０１、５０８が可撓性を有する材料により構成されているため、熱電変換器５００は、隣り合う電極５０２間の隙間の位置Ｐ１において、ｙ－ｚ平面に平行な方向に曲がり得る。これにより、熱電変換器５００を、ヒートシンク２００の天面２０１の形状に沿うように、天面２０１に設置することができる。

　図５に戻り、こうして、ヒートシンク２００の天面２０１に１０個の熱電変換器５００が設置され、さらに、ヒートシンク２００の２つの孔２０２にそれぞれヒートパイプ３００が装着されて、図５の構造体が構成される。そして、図４Ａに示すように、２つの構造体が、互いに重なるようにして、筒体１００の貫通孔１０１に挿入される。その後、各ヒートシンク２００の溝２０３に、Ｘ軸正側およびＸ軸負側からそれぞれ２本ずつ、圧入部材４００が圧入される。こうして、図４Ｂに示すように、ローラ本体１０ａの組み立てが完了する。

　筒体１００に流入した冷却風は、フィン２０４の間の隙間を通って筒体１００から排出される。これにより、筒体１００から熱電変換器５００へと移動し、さらに、熱電変換器５００からフィン２０４へと移動した熱が、冷却風によって取り除かれる。こうして、熱電変換器５００の放熱面に熱が溜まることが抑止され、熱電変換器５００における冷却作用が維持される。これにより、筒体１００（ローラ本体１０ａ）が効果的に冷却される。

　図７は、ローラ装置１１の構成を示す側面図である。

　ローラ装置１１は、上記構成を備えたインキローラ１０の他、吸気ユニット６０と排気ユニット７０とを備えている。吸気ユニット６０は、カバー５１に設けられた吸気口５１ａと支持部材１０ｂとを繋ぐダクト６１を備えている。ダクト６１のＸ軸正側の端部に、支持部材１０ｂのＸ軸負側の端部が、Ｘ軸方向に移動可能かつＸ軸に平行な軸の周りに回転可能に、略隙間なく嵌め込まれる。

　排気ユニット７０は、フレーム４２のＸ軸正側の側面に設置されている。インキローラ１０のローラ本体１０ａの内周面に設置された熱電変換器５００から引き出されたケーブルは、排気ユニット７０内に設置されたスリップリングに接続される。スリップリングから引き出されたケーブルは、カバー５２の内側面に沿って下方に延びるように付設されて、所定の引き出し位置において、カバー５２の外部に引き出される。

　排気ユニット７０は、支持部材１０ｃのＸ軸正側の端部とダクト５３とを接続し、ダクト５３の他端は、カバー５２に設けられた開口を介してブロア（図示せず）に接続されている。ブロアによる吸引力によって、吸気口５１ａから空気が取り込まれ、ダクト６１に冷却風が取り込まれる。冷却風は、ダクト６１からインキローラ１０へと導かれ、インキローラ１０で熱を奪った後、排気ユニット７０およびダクト５３を通って排気される。排気ユニット７０の構成は、追って、図８Ａ、図８Ｂおよび図９Ａ、図９Ｂを参照して説明する。

　図７において、領域Ｒ１は、インク溜め３ａから版胴２１にインクを供給するための領域であり、領域Ｒ２、Ｒ３は、インキローラ１０、版胴２１、ブランケット２２および圧胴２３等を駆動するための機構部が配置される領域である。したがって、領域Ｒ１においてはインクが充填され、領域Ｒ２、Ｒ３においてはオイルミストが生じる。フレーム４１、４２およびカバー５１、５２は、これら領域を区分するための障壁となっている。したがって、排気ユニット７０は、冷却風を漏れなく流通させる構成とともに、オイルミストが内部に進入することを抑制するための構成が必要となる。なお、吸気ユニット６０は、上記のように、支持部材１０ｂの端部がダクト６１に隙間なく嵌まり込む構成であるため、オイルミストが内部に収入することはない。

　以下、図８Ａ、図８Ｂおよび図９Ａ、図９Ｂを参照して、排気ユニット７０の構成を説明する。

　図８Ａは、排気ユニット７０の構成を示す斜視図である。図８Ｂは、チャンバ１２０を取り除いた状態の排気ユニット７０の構成を示す斜視図である。

　排気ユニット７０は、フード部材１１０と、チャンバ１２０と、２つの支持シャフト１３０と、２つのガイドシャフト１４０とを備える。

　フード部材１１０は、両端が開放された中空の円筒形状を有する。フード部材１１０は、Ｘ軸負側の端部にインキローラ１０の支持部材１０ｃが隙間なく嵌め込まれて、支持部材１０ｃに連結されている。また、フード部材１１０のＸ軸正側の端部には、カップリング部材２２０が嵌め込まれている。カップリング部材２２０は、スリップリング２１０にインキローラ１０に向かって突出した回転軸２１３（図９Ａ参照）に装着されている。このようにして、フード部材１１０にスリップリング２１０が装着されている。こうして、フード部材１１０は、スリップリング２１０の回転軸２１３とインキローラ１０の端部との間の領域を覆う。

　カップリング部材２２０は、フード部材１１０のＸ軸正側の端部の内径と略同径の円板状の部材である。フード部材１１０の端部にカップリング部材２２０が嵌め込まれることにより、フード部材１１０の端部が、スリップリング２１０の回転軸２１３とカップリング部材２２０とで塞がれる。カップリング部材２２０のＸ軸負側の側面には、スリップリング２１０の回転軸２１３から引き出されたケーブルを纏めて保持するための鍔部が設けられている。

　図８Ｂに示すように、フード部材１１０は、開口１１１が形成されている。開口１１１は、フード部材１１０の上面のみならず下面にも設けられている。２つの開口１１１は、長手方向（Ｘ軸方向）の同じ位置に設けられている。これらの開口１１１を覆うようにチャンバ１２０がフード部材１１０に装着されている。

　チャンバ１２０は、箱部１２１と、筒部１２２とを備える。箱部１２１は、略立方体の形状を有し、内部が中空となっている。筒部１２２は、円筒形状を有し、箱部１２１の内部に連通するように、箱部１２１の上面に一体的に形成されている。この筒部１２２に、図７に示したダクト５３が接続される。

　箱部１２１には、Ｘ軸方向に貫通する円形の孔１２３が形成されている。すなわち、２つの孔１２３が、箱部１２１のＸ軸正側の面およびＸ軸負側の面にそれぞれ同軸で形成されている。孔１２３の径は、フード部材１１０の外径と略同じか僅かに大きい。この孔１２３にフード部材１１０が通される。孔１２３とフード部材１１０の外側面との間の隙間を埋めるために、オイルシールやＯリングがさらに設けられることが好ましい。

　チャンバ１２０は、２つの支持シャフト１３０によってフレーム４２に固定されている。具体的には、支持シャフト１３０のＸ軸正側の端部に、支持シャフト１３０の軸部よりも小径のネジ部が設けられている。また、箱部１２１のＸ軸正側の側面には、対角の位置に、それぞれ、支持シャフト１３０のネジ部が通される支持孔が設けられている。さらに、箱部１２１のＸ軸負側の側面には、対角の位置に、それぞれ、支持シャフト１３０の軸部が通される支持孔が、Ｘ軸正側の支持孔と同軸となるように設けられている。箱部１２１のＸ軸正側およびＸ軸負側に設けられた２つの支持孔にそれぞれ支持シャフト１３０のネジ部と軸部が通されて、Ｘ軸正側からネジ部にナット１３１が留められる。支持シャフト１３０のＸ軸負側の端部は、フレーム４２に固定される。これにより、チャンバ１２０がフレーム４２に固定される。

　スリップリング２１０は、Ｘ軸負側に設けられた鍔部に４つの孔２１１を備える。これら４つの孔２１１のうち対角の位置にある２つの孔２１１にそれぞれ軸受１４１が装着され、これら２つの軸受１４１にガイドシャフト１４０が通される。２つのガイドシャフト１４０のＸ軸負側の端部は、チャンバ１２０に固定されている。こうして、スリップリング２１０が、ガイドシャフト１４０に沿って移動可能にチャンバ１２０に支持される。

　スリップリング２１０の回転軸２１３（図９Ａ参照）から引き出されたケーブルは、フード部材１１０の内部において、インキローラ１０内部の複数の熱電変換器５００にそれぞれ繋がるケーブルと接続される。これにより、スリップリング２１０のケーブル２１２に供給される電力が、インキローラ１０内部の各熱電変換器５００に供給される。

　図９Ａ、図９Ｂは、排気ユニット７０を、Ｘ－Ｚ平面に平行で、且つ、排気ユニット７０の中心軸を通る平面で切断した断面図である。図９Ａには、冷却風の流れが破線矢印で示されている。

　図９Ａに示すように、インキローラ１０の内部から支持部材１０ｃを介してフード部材１１０に流れ込んだ冷却風は、フード部材１１０の開口１１１を介して、チャンバ１２０の内部空間へと導かれる。ここで、フード部材１１０のＸ軸正側の端部は、カップリング部材２２０と回転軸２１３で塞がれている。すなわち、フード部材１１０の内部は、閉空間となっている。このため、フード部材１１０に流入した冷却風は、開口１１１からチャンバ１２０の内部空間へと効率的に導かれる。その後、冷却風は、チャンバ１２０の筒部１２２に接続されたダクト５３を通って、ローラ装置１１の外部に排気される。こうして、インキローラ１０の内部を冷却風が流通する。

　また、フード部材１１０は、チャンバ１２０の孔１２３に挿入された状態にあるため、インキローラ１０の回転に伴い、スリップリング２１０の回転軸２１３とともに、孔１２３の内側面に沿って回転する。このとき、チャンバ１２０は、図８Ａに示すように、フード部材１１０の外周を全周に亘って覆っているため、フード部材１１０が１回転しても、その間に、フード部材１１０の開口１１１がチャンバ１２０から外れることはない。

　また、インキローラ１０が長手方向（Ｘ軸方向）に移動すると、フード部材１１０は、ガイドシャフト１４０に案内されて、スリップリング２１０とともに一体的に、インキローラ１０の長手方向（Ｘ軸方向）に移動する。たとえば、図９Ａの状態からインキローラ１０がＸ軸負方向に移動すると、図９Ｂに示すように、インキローラ１０の移動に伴い、フード部材１１０とスリップリング２１０が一体的にＸ軸負方向に移動する。

　ここで、チャンバ１２０のＸ軸方向の幅は、インキローラ１０の長手方向の移動に伴う開口１１１の移動範囲よりも広く設定されている。よって、印刷動作時に、インキローラ１０とともにフード部材１１０が長手方向に移動しても、その間に、フード部材１１０の開口１１１がチャンバ１２０から外れることはない。

　このように、本実施形態では、インキローラ１０の移動（回転および長手方向の移動）に伴い移動するフード部材１１０の開口１１１の移動範囲を全て覆うように、チャンバ１２０が構成されている。よって、印刷動作時において、インキローラ１０とともにフード部材１１０を回転方向および長手方向に移動させながら、インキローラ１０の内部に冷却風を円滑に流通させることができる。

　＜実施形態１の効果＞
　本実施形態によれば、以下の効果が奏される。

　インキローラ１０の内部からフード部材１１０を介してチャンバ１２０に向かう冷却風の流路を確保できる。よって、インキローラ１０の内部に効率的に冷却風を流通させることができる。また、スリップリング２１０よりもインキローラ１０側にフード部材１１０が配置されて、冷却風の流路が形成されるため、冷却風の流れにスリップリング２１０が障害となることがない。よって、インキローラ１０の内部に円滑に冷却風を流通させることができる。これにより、熱電変換器５００の放熱面から円滑に熱を除去でき、熱電変換器５００の性能を高く維持できる。よって、インキローラ１０を効率的かつ安定的に温度管理でき、被印刷物に対して高品質に印刷を行うことができる。

　チャンバ１２０は、フード部材１１０に相対移動可能に設置され、フード部材１１０は、インキローラ１０と一体的に移動し、チャンバ１２０は、インキローラ１０の移動に伴い移動するフード部材１１０の開口１１１の移動範囲を全て覆う。これにより、印刷動作時にインキローラ１０が回転され長軸方向に移動されても、インキローラ１０の内部からフード部材１１０を介してチャンバ１２０に向かう冷却風の流路を確保できる。よって、インキローラ１０の内部に漏れなく冷却風を流通させることができる。

　スリップリング２１０は、フード部材１１０とともに、インキローラ１０と一体的に移動し、インキローラ１０の長手方向の移動に伴うスリップリング２１０の移動を案内するガイドシャフト１４０（案内部材）が、チャンバ１２０に設置されている。これにより、比較的高重量のスリップリング２１０を、フード部材１１０およびインキローラ１０とともに、インキローラ１０の長手方向に円滑に移動させることができる。よって、印刷動作を円滑に進めることができる。

　＜実施形態２＞
　上記実施形態１では、各フード部材１１０に対して個別にチャンバ１２０が設置された。これに対し、本実施形態２では、複数のフード部材１１０に対して１つのチャンバ１２０が設置される。すなわち、チャンバ１２０は、これら複数のフード部材１１０のそれぞれが備える開口１１１の全てを１つの空間として覆って、各フード部材１１０との間で冷却風の流通路を形成するよう構成されている。

　図１０は、実施形態２に係る排気ユニット７０の構成を示す斜視図である。

　実施形態２では、チャンバ１２０が、２つの側板１２４、１２５と、側板１２４、１２５を接続する胴板１２６と、胴板１２６の天面に設置される筒部材１２７とを備える。胴板１２６は、周方向に一続きのフレームからなっている。Ｘ軸正側から見たとき、胴板１２６と側板１２４、１２５の形状は、同一である。胴板１２６のＸ軸正負の端部に、それぞれ、側板１２４、１２５がネジ留めされて装着される。これにより、チャンバ１２０の内部に空間が形成される。

　胴板１２６の天面には、円形の開口が設けられている。この開口の位置に、円筒状の筒部材１２７が設置される。これにより、筒部材１２７とチャンバ１２０内部の空間とが連通する。筒部材１２７には、図７に示したダクト５３が装着される。

　側板１２４、１２５には、それぞれ、フード部材１１０を通すための円形の孔１２８が、３つずつ形成されている。Ｘ軸方向に向かい合う孔１２８は、互いに同軸である。孔１２８の径は、フード部材１１０の外形より僅かに大きい。本実施形態２では、孔１２８とフード部材１１０の外周面との間に、押さえ部材１５１（図１１参照）によって、オイルシールが配置されている。これにより、孔１２８とフード部材１１０の外周面との間の隙間が埋められている。図１１に示すように、押さえ部材１５１は、円筒部が孔１２８に嵌められた状態で、側板１２４、１２５の内側面にネジ止めされている。

　フード部材１１０、スリップリング２１０およびカップリング部材２２０からなる構造体の構成は、図８Ｂに示した上記実施形態１の構造体と同一である。フード部材１１０には、２つの開口１１１が形成されている。スリップリング２１０は、ガイドシャフト１４０によって、Ｘ軸方向に移動可能にチャンバ１２０に支持されている。

　チャンバ１２０は、支持シャフト１３０によって、フレーム４２に固定されている。支持シャフト１３０によるチャンバ１２０の固定方法は、上記実施形態１と同様である。ただし、本実施形態２では、上記実施形態１に比べてチャンバ１２０が大型であるため、チャンバ１２０が、３つの支持シャフト１３０で支持されている。

　図１１は、実施形態２に係る排気ユニット７０における冷却風の流れを示す斜視図である。便宜上、図１１では、スリップリング２１０の図示が省略されている。また、図１１には、側板１２４と胴板１２６を介して内部が透視された状態が示されている。図１１には、冷却風の流れが破線矢印で示されている。

　３つのインキローラ１０の内部からそれぞれ支持部材１０ｃを介してフード部材１１０に流れ込んだ冷却風は、各フード部材１１０の開口１１１を介して、チャンバ１２０の内部空間へと導かれる。ここで、各フード部材１１０のＸ軸正側の端部は、実施形態１と同様、それぞれ、カップリング部材２２０とスリップリング２１０の回転軸２１３で塞がれている。すなわち、各フード部材１１０の内部は、閉空間となっている。このため、フード部材１１０に流入した冷却風は、開口１１１からチャンバ１２０の内部空間へと効率的に導かれる。その後、冷却風は、チャンバ１２０の内部空間から筒部材１２７へと向かい、筒部材１２７に接続されたダクト５３を通って、ローラ装置１１の外部に排気される。こうして、３つのインキローラ１０の内部を冷却風が流通する。

　ここで、３つのインキローラ１０の内部を流通する冷却風の風量の比率は、３つのインキローラ１０の各フード部材１１０の開口１１１から筒部材１２７の開口までの距離の比率によって変化する。たとえば、３つのインキローラ１０のうち、特定のインキローラ１０の内部の風量を他のインキローラ１０の内部の風量より多くしたい場合、特定のインキローラ１０におけるフード部材１１０の開口１１１から筒部材１２７の開口までの距離を他のインキローラ１０のものより小さくする。こうすることで、特定のインキローラ１０の内部を流通する冷却風の風量を多くすることが可能となる。このような距離の調整は、図１に示す印刷ユニット３において、版胴２１に導かれるインク温度を効率良く適正範囲に調節するために、版胴２１に最も近いインキローラ１０に対して、熱電変換素子５００の印加電圧を上げヒートシンク２００に向かう冷却風を増やしたい場合などに有用である。

　なお、本実施形態２においても、上記実施形態１と同様、各フード部材１１０は、インキローラ１０の回動および長手方向の移動に伴い、移動可能である。また、チャンバ１２０は、各インキローラ１０の移動に伴い移動する各フード部材１１０の開口１１１の移動範囲を全て覆うように、Ｘ軸方向の幅が設定されている。

　本実施形態２においても、上記実施形態１と同様の効果が奏され得る。よって、熱電変換器５００の放熱面から円滑に熱を除去でき、熱電変換器５００の性能を高く維持できる。これにより、インキローラ１０を効率的かつ安定的に温度管理でき、被印刷物に対して高品質に印刷を行うことができる。

　さらに、実施形態２の構成によれば、複数のフード部材１１０のそれぞれが備える開口１１１の全てを１つの空間として覆って、各フード部材１１０との間で冷却風の流通路を形成するようチャンバ１２０が構成されている。このため、実施形態２の構成では、上記実施形態１のように各フード部材１１０に個別にチャンバ１２０が設置される場合に比べ、構成の簡素化を図ることができ、また、排気ユニット７０の組み立て作業の簡易化を図ることができる。

　＜変更例＞
　上記実施形態１、２では、１つのフード部材１１０に２つの開口１１１が設けられたが、１つのフード部材１１０に設けられる開口１１１の数はこれに限られるものではない。たとえば、１つのフード部材１１０に１つの開口１１１が設けられてもよい。また、インキローラ１０ごとに、フード部材１１０に設けられる開口１１１の数が相違していてもよい。

　また、上記実施形態１、２では、インキローラ１０が、回転および長手方向の移動の両方を行ったが、インキローラ１０の移動形態は、これに限られるものではない。また、インキローラ１０ごとに、長手方向の移動範囲が異なっていてもよい。この場合、実施形態１では、各インキローラ１０の長手方向の移動範囲、すなわち、フード部材１１０の開口１１１の移動範囲に応じて、各チャンバ１２０のＸ軸方向の幅が個別に設定される。すなわち、各フード部材１１０の開口１１１の移動範囲をカバーするように、各チャンバ１２０のＸ軸方向の幅が設定される。また、実施形態２の構成では、各フード部材１１０の開口１１１の移動範囲のうち最大の移動範囲をカバーするように、各チャンバ１２０のＸ軸方向の幅が設定される。

　また、上記実施形態２では、３つのインキローラ１０にそれぞれ設置された３つのフード部材１１０に対して１つのチャンバ１２０が設置されたが、１つのチャンバ１２０に割り当てられるフード部材１１０の数は、これに限られるものではない。たとえば、２つのフード部材１１０に対して１つのチャンバ１２０が設置されてもよい。

　また、フード部材１１０の形状や構成およびチャンバ１２０の形状や構成も適宜変更可能である。ただし、チャンバ１２０内の圧力を高めて効率的に冷却風を流通させるためには、チャンバ１２０の内部空間の容積が、なるべく小さい方が好ましい。この点からすると、たとえば、実施形態２の構成では、図１１に示したように、チャンバ１２０に、Ｙ軸方向に隣り合うフード部材１１０との間の部分にＺ軸正方向の凹みを設けて、内部空間の容積を抑制することが好ましい。

　また、上記実施形態１、２では、図８Ａおよび図１０に示す構成がインキローラ１０の排気側に設けられたが、これらの構成をインキローラ１０の吸気側に設けてもよく、あるいは、インキローラ１０の吸気側と排気側の両方に設けてもよい。図８Ａおよび図１０に示す構成をインキローラ１０の吸気側と排気側の両方に設ける場合は、熱電変換器５００から引き出されたケーブルを、吸気側と排気側にそれぞれ配置されたスリップリング２１０に振り分けて接続するようにしてもよい。

　また、上記実施形態１、２では、図８Ａおよび図１０に示す構成を、インキローラ１０に適用したが、これらの構成を、版胴２１やブランケット２２等の他のローラに適用してもよい。なお、図８Ａおよび図１０に示す構成は、印刷機以外の装置に搭載されるローラにも適宜用い得るものである。

　また、上記実施形態１、２では、図４Ａ、図４Ｂおよび図５に示す構成により、インキローラ１０の内周面に熱電変換器５００を設置したが、熱電変換器５００を設置する構成は、これに限られるものではない。また、インキローラ１０に配置される熱電変換器５００の数は、必ずしも１０に限られるものではなく、他の数であってもよい。

　この他、冷却対象物も、印刷用紙Ｐ１０の他に、種々変更可能である。また、印刷ユニット３に配置されるインキローラ１０の数も４つに限られるものではない。印刷機１は、印刷用紙Ｐ１０の片面に印刷を行う構成の他、両面に印刷を行う構成であってもよい。この場合、印刷ユニット３の設置数が適宜変更される。

　本開示の実施形態は、請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

　　１　　印刷機
　１０　　インキローラ（ローラ）
　１１　　ローラ装置
　１１０　　フード部材
　１１１　　開口
　１２０　　チャンバ
　１４０　　ガイドシャフト（案内部材）
　２１０　　スリップリング
　５００　　熱電変換器（電子デバイス）

Claims (7)

1. 　筒状のローラと、
   　前記ローラの内部に設置された電子デバイスと、
   　前記ローラに向かって突出した回転軸を有し、前記電子デバイスに電力を供給するためのスリップリングと、
   　前記スリップリングの前記回転軸と前記ローラの端部との間の領域を覆い、少なくとも一部に開口を有するフード部材と、
   　前記開口を覆うチャンバと、を備え、
   　前記フード部材と前記チャンバの間の空間によって、前記ローラの前記内部から外部に連通する空気の流通路が形成される、
   　ローラ装置。
2. 　請求項１に記載のローラ装置において、
   　前記ローラは、前記ローラ装置内で、前記ローラの長手方向に移動できるように設置され、
   　前記フード部材は、前記ローラの移動と共に移動するように構成されており、
   　前記チャンバは、前記フード部材に対して相対的に移動できるように設置され、前記フード部材の移動により移動する前記開口の移動範囲を全て覆う、
   　ローラ装置。
3. 　請求項２に記載のローラ装置において、
   　前記スリップリングは、前記フード部材および前記ローラの前記移動と共に移動するように構成され、
   　前記ローラの前記移動による前記スリップリングの移動を案内する案内部材が、前記チャンバに設置されている、
   　ローラ装置。
4. 　請求項１～３の何れか一項に記載のローラ装置において、
   　前記ローラを含む複数のローラと、
   　前記フード部材を含む複数のフード部材と、を備え、
   　前記複数のローラに対して前記複数のフード部材がそれぞれ設置され、
   　前記チャンバは、前記複数のフード部材のそれぞれが備える前記開口の全てを覆い、
   　前記複数のフード部材と前記チャンバとの間の１つの空間によって、前記複数のローラの前記内部から外部に連通する空気の流通路が形成される、
   　ローラ装置。
5. 　請求項１～４の何れか一項に記載のローラ装置において、
   　前記電子デバイスは、前記ローラから熱を除去する熱電変換器である、
   　ローラ装置。
6. 　請求項５に記載のローラ装置を備え、
   　前記ローラ装置を用いてシート状の被印刷物にインクを転写する、
   　印刷機。
7. 　請求項６に記載の印刷機において、
   　前記ローラは、インキ溜めから版胴へとインクを導くインキローラである、
   　印刷機。

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