JP7054117B2 - ファニッシャロール - Google Patents

Description

開示する技術は、グラビア印刷機に備えられているファニッシャロールに関する。

一般に、グラビア印刷機には、横長な円柱状部材である、版胴とファニッシャロールとが備えられている。印刷時には、版胴と、インキパンのインキに浸漬されたファニッシャロールとが、互いに接した状態で回転する。

それにより、インキパンに貯まるインキが、ファニッシャロールを介して、版胴の外周面に付着される。版胴に付着した過剰なインキは、ドクターブレードによって掻き取られる。そうして、適量になったインキが、連続搬送されるシートに転写されることで、印刷される。

印刷時には、ファニッシャロールの外周面が版胴の外周面に圧接することによってインキが版面に付着される。その際、ファニッシャロールが撓んで、版面に圧接しているファニッシャロールの軸方向（幅方向）の中央部分に隙間が生じると、インキの付着状態がばらついて、安定した印刷が行えない。

そこで、特許文献１には、そのような隙間が生じないように、幅方向の形状がその中央で左右対称状に二分され、中央から各端に向かって次第に窄まる、略菱形の形状を有するファニッシャロールが開示されている。

特許文献２には、内側から順に、鉄層、ゴム弾性体層、およびフロロカーボン樹脂層の３層を積層して構成されたファニッシャロールが開示されている。

特開２００２－３６５０８号公報 特開平５－１２８５１０号公報

上述したように、ファニッシャロールは、外周面にインキを付着させて版胴に転写する。ファニッシャロールのうち、版胴に接する中間部分は、インキの付着、転写が繰り返されるので、印刷中にインキが乾燥して固化することはない。

それに対し、ファニッシャロールのうち、版胴に接しない両端部分は、印刷中に付着したインキが乾燥固化して、インキ汚れが発生する。そのため、通常は、版胴やインキの交換等、印刷の切替作業の際に、ファニッシャロールの端部に付着したインキ汚れを除去する作業が行われている。

ところが、乾燥固化したインキ汚れは取れ難く、溶剤を用いて、拭き取りを繰り返す等しなければ、除去できない。そのため、インキ汚れの除去作業は、オペレータの負担が大きいうえに、時間を要し、切替時間短縮の障害となっている。また、溶剤の使用量の増大や、それに伴う残肉インキの濃度調整の煩雑化など、様々な不具合を招いている。

それに対し、上述した特許文献１や２のファニッシャロールでは、そのようなインキ汚れについては考慮されていない。

そこで開示する技術の主たる目的は、インキ等の汚れを抑制し、汚れが生じても容易に除去できるファニッシャロールを実現することにある。

開示する技術は、印刷時に、外周面に塗料を付着して、互いに接した状態で回転している版胴の外周面に、その塗料を連続供給するファニッシャロールに関する。

前記ファニッシャロールは、軸方向の略全域にわたって直径が同じストレート状の外周面を有し、印刷時に前記版胴の外周面に接するロール本体と、前記ロール本体の各端に一体に連なって、各々が窄まったテーパー状の外周面を有する一対のロール端と、前記ロール端の各々の端面の中央から突出する一対のシャフトとを備える。そして、前記ストレート状の外周面および前記テーパー状の外周面の各々が、フッ素樹脂製のチューブで被覆されている。

すなわち、このファニッシャロールによれば、印刷時に版胴の外周面に接する部分を含め、ファニッシャロールの外周面の全体が、フッ素樹脂製のチューブで被覆されている。まず、フッ素樹脂製のチューブであれば、適度な厚みと弾性が得られるため、版胴の外周面に塗料を適切に付着させることができる。チューブであれば、安価で容易に入手でき、細長いファニッシャロールであっても、その全体を均等に被覆できる。

また、巻き替えも簡単に行える。なお、ここでいう塗料はインキに限らないが、塗料の中でも主な汚れは、インキによるものであることから、便宜上、塗料をインキとして説明する。

フッ素樹脂製であるので、インキが付着して乾燥固化しても容易に除去できる。従って、インキ汚れが生じても容易に除去できる。そして、版胴の外周面に接しないテーパー状の外周面も、継ぎ目無く、連続して被覆されているので、版胴との圧接部位に貯まるインキがその端から流下しても、インキの飛散を抑制しながら円滑に流下させることができる。

ファニッシャロールの端から端まで、一気にインキ汚れを拭き取ることができる。従って、インキ汚れが抑制できるし、インキ汚れが生じても容易に除去できる。

前記ファニッシャロールはまた、前記チューブに、所定の第１径から第２径まで、内径が熱によって収縮可能な熱収縮性チューブが用いられ、前記テーパー状の外周面の最大外径差が、前記第１径と前記第２径との差よりも小さく形成されていて、前記ストレート状の外周面および前記テーパー状の外周面の各々が、熱収縮した前記チューブで被覆されている、としてもよい。

本来、フッ素樹脂素材は扱い難く、被膜を形成しても容易に剥がれるなど問題が多いが、このようなチューブを用いることで、高品質で安定したフッ素樹脂の外周面を、簡単に安定して形成できる。すなわち、ロール本体および各ロール端を、熱収縮していないチューブに挿入して熱を付与するだけで、これらを被覆できるので、容易に製造できる。ロール本体および各ロール端の全体にわたって、一体物で被覆きるので、継ぎ目が無く、インキの内部への浸入も確実に防止できる。

前記ファニッシャロールはまた、前記ロール本体は、繊維強化プラスチックで形成された、両端に取付開口を有する円筒状部材と、前記取付開口の各々に嵌合して前記円筒状部材に固定される一対の嵌合部材と、を有し、前記シャフトの基端部分が前記嵌合部材に支持されていて、前記ロール端が前記シャフトの中間部分の周囲に取り付けられた状態で、前記ロール本体に一体化されている、としてもよい。

そうすれば、ファニッシャロールに要求される強度および剛性を確保しながら、軽量化できるので、よりいっそう扱い易くなり、切替時間の短縮化を促進できる。

前記ファニッシャロールはまた、前記テーパー状の外周面の各々が、前記版胴の端部の隅部の各々と対向するように配置される、としてもよい。

版胴の端部の隅部は傷付き易い。そして、傷付いた版胴の端部の隅部がファニッシャロールの外周面に接すると、チューブが破損するおそれがある。それに対し、このファニッシャロールでは、版胴の端部の隅部がファニッシャロールの外周面に接しないため、そのような破損が防止できる。

しかも、過剰になって流下するインキが、ファニッシャロールの回転に伴って、テーパー状の外周面に沿って流下するため、インキが飛散し難いし、インキの飛散範囲が縮小される。

開示する技術を適用したファニッシャロールによれば、インキ汚れが抑制され、インキ汚れが生じても容易に除去できる。従って、インキ汚れの除去に要する溶剤の使用量も削減できるし、印刷の切替作業の負担が軽減され、切替時間を短縮できるようになる。

ファニッシャロールを適用した印刷機の要部を示す簡略図である。 本実施形態のファニッシャロールを示す概略図である。要部の断面構造を拡大して示してある。 チューブを説明するための図である。 図１における矢印Ｘの方向から見たファニッシャロール等の端部の概略図である。

以下、開示する技術の実施形態を図１等に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。説明で用いる「軸方向」は、軸Ｊ２が延びる方向を意味する。同様に、「周方向」は、軸Ｊ２を中心とする円周の方向を意味する。

＜グラビア印刷機＞
図１に、グラビア印刷機（単に印刷機１ともいう）の要部を、簡略化して例示する。本実施形態のファニッシャロール３は、このような印刷機１に付設される。印刷機１には、ファニッシャロール３と共に、インキパン２、版胴４、圧胴５、ドクターブレード６なども備えられている。

インキパン２は、印刷時にインキを貯留するトレイ状の容器である。インキが不足すると、図外のインキ供給装置からインキパン２にインキが供給される。それにより、印刷中は、所定量のインキがインキパン２に保持される。印刷時には、ファニッシャロール３、版胴４、および圧胴５は、滴下するインキが回収できるように、インキパン２の上方に配置される。

ファニッシャロール３、版胴４、および圧胴５の各々は、いずれも横長な円柱状の部材からなる。これらはいずれも、図外の支持部材により、略水平方向に延びる軸Ｊ１～Ｊ３を中心に回転自在に軸支されている。ファニッシャロール３の詳細については、後述する。

ファニッシャロール３の下部は、インキに浸漬される。版胴４は、ファニッシャロール３の斜め上方に配置され、版胴４の下横部の外周面がファニッシャロール３の上横部の外周面に圧接される。圧胴５は、版胴４の上方に配置され、印刷対象である帯状のシートＷを間に挟み込んだ状態で、圧胴５の下部の外周面が版胴４の上部の外周面に圧接される。

図示しないが、版胴４の外周面の両端部を除く部分には、印刷模様を構成する凹溝が形成された印刷面が設けられている。版胴４の各端部の隅部４ｂは、面取り加工によって丸められている（図４参照）。

印刷時には、版胴４は、図１に矢印で示す方向（図例では反時計回り）に、軸Ｊ１を中心に所定の速度で回転駆動される。それに連動して、ファニッシャロール３および圧胴５も、それぞれ軸Ｊ２、Ｊ３を中心に回転する（図例では時計回り）。版胴４の回転に合わせて、シートＷが連続搬送される。

ファニッシャロール３が回転すると、その下部の浸漬部位を通過する際に、ファニッシャロール３の外周面にインキが付着する。インキが付着したファニッシャロール３の外周面は、版胴４との圧接部位に向かって回転していく。

ファニッシャロール３は、版胴４から独立して回転駆動される。適量のインキを飛散させることなく移送するため、ファニッシャロール３の回転速度は、例えば、マイナス１０％～２０％等、版胴４の回転数よりも所定量小さく設定されるのが一般的である。

それにより、ファニッシャロール３と版胴４との圧接部位の上側の隙間に、軸方向に沿って延びるインキ溜まりＩｐが形成される。このようなインキ溜まりＩｐが形成されることにより、版胴４の外周面（印刷面）の全域に、安定して十分量のインキが連続供給される。

ドクターブレード６は、帯板形状を有する刃物状の部材からなる。ドクターブレード６は、版胴４に沿って延びるように、ブレードホルダー７を介して図外の支持部材に支持されている。

印刷時には、版胴４の外周面のうち、ファニッシャロール３との圧接部位から圧胴５との圧接部位に向かって回転している側の所定部位に、所定の角度で、その刃先が圧接するように、ドクターブレード６は位置決めされている。

そうすることにより、ファニッシャロール３によって版胴４の外周面に付着された過剰なインキは、ドクターブレード６によって掻き取られる。そうして、適量になったインキが、連続搬送されるシートＷに転写されて印刷が行われる。

＜ファニッシャロール３＞
印刷時のファニッシャロール３は、その外周面にインキを付着した状態で回転し、ファニッシャロール３の上横部に形成されるインキ溜まりＩｐで過剰になったインキは、その両端から流下する。

従って、印刷時には、ファニッシャロール３の外周面やインキ溜まりＩｐからインキが飛散し、そのインキがファニッシャロール３の各端部に付着する。ファニッシャロール３の両端部分に付着したインキは印刷中に乾燥固化し、インキ汚れが発生する。

従って、通常は、印刷の切替作業の際に、インキ汚れの除去作業が行われる。ところが、インキ汚れは、溶剤を用いて、拭き取りを繰り返す等しなければ、除去できない。そのため、インキ汚れの除去作業は、オペレータの負担が大きく、時間を要し、切替時間短縮の障害となるなど、問題視されている。

そこで、本実施形態のファニッシャロール３では、インキ汚れが抑制され、インキ汚れが生じても容易に除去できるように工夫が施されている。

図２に、そのファニッシャロール３を示す。ファニッシャロール３には、ロール本体３０、一対のロール端３１，３１、および一対のシャフト３２，３２が備えられている。

ロール本体３０は、印刷時に版胴４の外周面に接するファニッシャロール３の中間部分である。ロール本体３０は、細長い円柱状に形成されていて、軸方向の略全域にわたって直径が同じストレート状の外周面３０ａを有している。

ロール端３１の各々は、そのロール本体３０の各端に一体に連なってファニッシャロール３の端部を構成する部分である。すなわち、各ロール端３１は、ロール本体３０と一体的に構成されている。ロール端３１の各々は、截頭円錐状に形成されていて、先端に向かうほど直径が小さくなる、窄まったテーパー状の外周面３１ａを有している。

シャフト３２の各々は、ロール本体３０よりも十分に小径の高剛性な金属棒からなり、ロール端３１の各々の端面の中央から、軸方向を互いに逆向きに突出している。ファニッシャロール３は、これらシャフト３２を介して、図外の支持部材に軸支される。なお、ファニッシャロール３は、その支持部材から必要に応じて脱着できる。

ロール本体３０は、円筒状部材３０１と一対の嵌合部材３０２，３０２を有している。円筒状部材３０１は、両端に取付開口３０１ａを有する細長い円筒状の部材からなり、炭素繊維強化プラスチック（ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｐｌａｓｔｉｃ、いわゆるＣＦＲＰ）で形成されている。ロール本体３０の各端の縁には、各ロール端３１のテーパー状の外周面３１ａと円滑に連なるように、研磨により、僅かに傾斜した傾斜面３０１ｂが形成されている。

嵌合部材３０２の各々は、短寸円柱状の部材からなり、アルミ合金などで形成されている。各嵌合部材３０２は、各取付開口３０１ａに嵌合されて円筒状部材３０１の各端部に固定されている。従って、ロール本体３０の大半は中空なうえに、ロール本体３０の全体が軽量な素材で構成されている。しかも、円筒状部材３０１は、ＣＦＲＰで形成されているため、金属と同等の強度および剛性が確保できる。

各嵌合部材３０２の中央には、軸孔３０２ａが形成されている。その軸孔３０２ａに、シャフト３２の基端部分を挿入して固定することにより、各シャフト３２は各嵌合部材３０２に支持されている。それにより、各シャフト３２は、ロール本体３０と強固に一体化されている。

ロール端３１の各々は、シャフト３２が貫通するカップ形状の部分からなり、繊維強化プラスチック（ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｐｌａｓｔｉｃ、いわゆるＦＲＰ）、発泡樹脂、エポキシ樹脂などで形成されている。

各ロール端３１の外周部分は、ＦＲＰで形成されていて、基端から突端に向かって僅かに窄んだ円筒状の外枠部材３１０で構成されている。外枠部材３１０の基端は、ロール本体３０の端に連結されていて、ロール本体３０のストレート状の外周面３０ａの端（傾斜面３０１ｂ）と外枠部材３１０のテーパー状の外周面３１ａとは、段差無く連ねられている。

外枠部材３１０の内側には、樹脂製の発泡体３１１が充填されていて、外枠部材３１０をシャフト３２およびロール本体３０に対して安定的に固定しながら、軽量化が図られている。発泡体３１１は、外枠部材３１０の突端側の一部を除く部分に充填されている。

本実施形態では、外枠部材３１０の突端から基端側に発泡体３１１の表面が一段下がることにより、各ロール端３１の突端に凹部３１ｂが形成されていて、その凹部３１ｂにエポキシ樹脂３１２（熱硬化性樹脂）が充填されている。

ファニッシャロール３の外周面、すなわち、ロール本体３０のストレート状の外周面３０ａおよび、ロール端３１のテーパー状の外周面３１ａの各々は、テフロン（登録商標）などの、フッ素樹脂製のチューブ４０で被覆されている。

ファニッシャロール３は、その外周面にインクを付着し、版胴４に圧接することによってインクを版胴４に転写する。そのため、その外周面は適度な弾性が必要であり、適度な厚みと弾性を有するチューブ４０が用いられている。

チューブ４０であれば、安価で容易に入手でき、細長いファニッシャロール３であっても、その全体を均等に被覆できる。しかも、そのチューブ４０には、熱によって収縮する熱収縮性チューブが用いられていて、ストレート状およびテーパー状の外周面３０ａ，３１ａの各々が、熱収縮したチューブ４０で被覆されている。

具体的には、チューブ４０の収縮率には限界があり、例えば、図３に示すように、熱によって収縮可能な内径の範囲は、二点鎖線で示す第１径Ｄ１から実線で示す第２径Ｄ２までに限られる。そこで、各ロール端３１のテーパー状の外周面３１ａの最大外径差Ｌ（図２参照）は、その第１径Ｄ１と第２径Ｄ２との差よりも小さく形成されていて、チューブ４０が熱収縮することで、ファニッシャロール３の外周面の全体に、チューブ４０が確りと密着するように構成されている。

ロール本体３０および各ロール端３１を、熱収縮していないチューブ４０に挿入して熱を付与するだけで、これらを被覆できるので、製造も容易である。本来、フッ素樹脂素材は扱い難く、被膜を形成しても容易に剥がれるなど問題が多いが、このようなチューブ４０を用いることで、フッ素樹脂の外周面を、簡単に安定して形成できる。チューブ４０は弾性部材としても機能するので、部材数を削減できる利点もある。

例えば、チューブ４０の厚みとしては、０．２～１．０ｍｍ（０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下、以下同様）の範囲が好ましい（本実施形態では０．５ｍｍ）。テーパー状の外周面３１ａの傾斜角θ（基端部位における傾斜角）としては、１°より大きく２０°以下が好ましい（本実施形態では、約６°）。

端部にアールを有するファニッシャロールの場合、通常、端部の傾斜した曲面部分は１０～２０ｍｍ程度である。それに対し、このファニッシャロール３の場合、このような適度な傾斜を得るために、テーパー状の外周面３１ａの軸方向の長さは、５０～１５０ｍｍとなっている。

詳細は後述するが、このようなテーパー状の外周面３１ａを形成することで、ファニッシャロール３の端部を、版胴４の隅部４ｂに接触することなく、インキパン２に溜まるインキの液面よりも上方に位置させることが可能になり、インキを円滑にインキパン２に流下させることができる。

本実施形態では、チューブ４０を熱収縮させた後、チューブ４０の端部は、各ロール端３１から少し張り出すように調整される。そうして、各ロール端３１から張り出したチューブ４０の端部は、外枠部材３１０の突端に沿って折り返されて、凹部３１ｂに差し入れられている。その状態でエポキシ樹脂３１２が充填されて硬化されることにより、チューブ４０の端部は、エポキシ樹脂３１２に埋設されて固定されている。

シャフト３２の外周面のうち、ロール端３１の近傍部分にも、フッ素樹脂製の熱収縮性のチューブ４１で被覆されている。エポキシ樹脂３１２で構成されているロール端３１の端面には、リング形状をしたフッ素樹脂製のテープ４２が貼り付けられている。それにより、各シャフト３２の突端部分を除いた、ファニッシャロール３の外面の全域が、フッ素樹脂素材で被覆されている。

エポキシ樹脂３１２の充填およびテープ４２の貼り付けに替えて、凹部３１ｂに、リング形状に形成したフッ素樹脂製の板を嵌め込み、固定してもよい。フッ素樹脂素材であれば、インキが付着して乾燥固化しても容易に除去できる。従って、インキ汚れが生じても容易に除去できる。

更に、このファニッシャロール３では、フッ素樹脂の被覆が傷付き難く、かつ、インキ汚れが生じ難くなるように構成されている。

すなわち、図４に示すように、ファニッシャロール３は、版胴４に対して、テーパー状の外周面３１ａの各々が、版胴４の端部の隅部４ｂの各々と、隙間を介して対向するように配置される。

版胴４の各端部の端面には軸支孔４ｃが形成されていて、これら軸支孔４ｃにシャフト４ａが挿入されることにより、版胴４は着脱自在に支持される。印刷機１から取り外された版胴４は、その端部の隅部４ｂを利用して転がしたり、一方の端面を下にして縦置きしたりする場合があるため、版胴４の端部の隅部４ｂは傷付き易い。

傷付いた版胴４の端部の隅部４ｂがファニッシャロール３の外周面に接すると、チューブ４０が破損するおそれがあるが、このファニッシャロール３では、版胴４の端部の隅部４ｂがファニッシャロール３の外周面に接しないため、そのような破損が防止できる。

そして、ファニッシャロール３の端部であるロール端３１には、テーパー状の外周面３１ａが形成されているので、ロール本体３０の外周面をインキパン２に溜まるインキの液面ＩＦよりも下方に浸漬しながら、ロール端３１の端側の部分を、安定して、インキの液面ＩＦよりも上方に位置させることができる。従って、インキの液面ＩＦが波打っても、ファニッシャロール３の端部にインキが付着するのを効果的に防止できる。

そして、インキ溜まりＩｐで過剰になったインキは、その両端から流下するが、図４に矢印で示すように、流下するインキは、ファニッシャロール３の回転に伴って、テーパー状の外周面３１ａに沿って流下する。そのため、インキが飛散し難い。

しかも、軸方向を外方に行くほど、外周面の移動が早くなるので、飛散しても軸方向の外方には向き難い。従って、テーパー状の外周面３１ａを越えた箇所にインキ汚れが生じること自体が抑制される。

このように、このファニッシャロール３によれば、インキ汚れが抑制され、インキ汚れが生じても容易に除去できる。従って、印刷の切替作業の負担が軽減され、切替時間を短縮できるようになる。しかも、ファニッシャロール３、それ自体が軽量化されているので、簡単に脱着して、持ち運びできる。従って、よりいっそう切替時間を短縮できる。

なお、開示する技術にかかるファニッシャロールは、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば、ロール端や嵌合部材の素材や構造は、仕様に応じて適宜変更できる。テーパー状の外周面は、平坦に限らない。曲面であってもよい。ロール本体の材質は、強化プラスチックやアルミ合金などの軽金属であってもよい。

１ 印刷機
２ インキパン
３ ファニッシャロール
４ 版胴
５ 圧胴
６ ドクターブレード
３０ ロール本体
３０ａ ストレート状の外周面
３１ ロール端
３１ａ テーパー状の外周面
３１０ 外枠部材
３１１ 発泡体
３１２ エポキシ樹脂
３２ シャフト
４０ フッ素樹脂製のチューブ
４１ フッ素樹脂製のチューブ
４２ フッ素樹脂製のテープ
Ｊ１～Ｊ３ 軸
Ｗ シート
Ｉｐ インキ溜まり

Claims (4)

1. 印刷時に、外周面に塗料を付着して、互いに接した状態で回転している版胴の外周面に、その塗料を連続供給するファニッシャロールであって、
   軸方向の略全域にわたって直径が同じストレート状の外周面を有し、印刷時に前記版胴の外周面に接するロール本体と、
   前記ロール本体の各端に一体に連なって、各々が窄まったテーパー状の外周面を有する一対のロール端と、
   前記ロール端の各々の端面の中央から突出する一対のシャフトと、
   を備え、
   前記ストレート状の外周面および前記テーパー状の外周面の各々が、フッ素樹脂製のチューブで被覆されているファニッシャロール。
2. 請求項１に記載のファニッシャロールにおいて、
   前記チューブに、所定の第１径から第２径まで、内径が熱によって収縮可能な熱収縮性チューブが用いられ、
   前記テーパー状の外周面の最大外径差が、前記第１径と前記第２径との差よりも小さく形成されていて、
   前記ストレート状の外周面および前記テーパー状の外周面の各々が、熱収縮した前記チューブで被覆されているファニッシャロール。
3. 請求項１または請求項２に記載のファニッシャロールにおいて、
   前記ロール本体は、
   繊維強化プラスチックで形成された、両端に取付開口を有する円筒状部材と、
   前記取付開口の各々に嵌合して前記円筒状部材に固定される一対の嵌合部材と、
   を有し、
   前記シャフトの基端部分が前記嵌合部材に支持されていて、前記ロール端が前記シャフトの中間部分の周囲に取り付けられた状態で、前記ロール本体に一体化されているファニッシャロール。
4. 請求項１～請求項３のいずれか１つに記載のファニッシャロールにおいて、
   前記テーパー状の外周面の各々が、前記版胴の端部の隅部の各々と対向するように配置されるファニッシャロール。

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