JP2009137094A - ロータリースクリーン印刷機のインキ循環機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、印刷機稼動中に連続的にインキを循環させ、版胴内に劣化したインキが長時間滞留することを起因とするスキージへのインキ供給ムラを防止することを目的とする。
【解決手段】 ロータリースクリーン印刷機のインキタンク内に、インキ粘度を均一にする攪拌手段と、インキ粘度を測定するための粘度測定手段と、測定した粘度とあらかじめ設定した粘度とを比較して動作する温度調節手段を備え、インキタンク外に、インキタンクに未供給インキを供給する予備インキタンクと、設定したインキ粘度にするために希釈水を供給する希釈水タンクを備え、かつ、インキの回収率を良くするために、スキージに一定の傾斜を持たせたロータリースクリーン印刷機のインキ循環機構である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ロータリースクリーン印刷を行う印刷機のインキ循環機構に関するものである。

従来から、金属、布、紙等の広範囲な材質の被印刷物への印刷方式については、スクリーン印刷が知られている。スクリーン印刷は、版面に形成された貫通孔を通し、インキを被印刷物に転移する印刷方式である。また、版面は、２種類の形状を有し、平面状の版面を用いる平面式と円筒状の版面（版胴）を用いるロータリー式に分類される。ロータリー式は、版胴を連続回転することにより印刷できるため、平面式よりも高速化が可能である。

ロータリー式スクリーン印刷を用いた装置は、ロータリースクリーン印刷機とも呼ばれ、その構成は、給紙部、印刷部、排紙部等から成る。被印刷物は、給紙部にて順次給紙され、印刷部へと搬送される。次に、印刷部での被印刷物は、圧胴と版胴とに押圧されて印刷される。このとき、版胴へのインキの供給方法は、版胴内に内設したインキ供給手段から回転する版胴内の下方に向けてインキを吐出することで供給される。また、版胴下部に滞留したインキは、版胴の回転に伴い最上部まで移動し、この場所に位置するスキージにより余剰インキはかき取られながら版胴の貫通孔に押し込まれる。その後、被印刷物に対して圧胴及び版胴により押圧することで、貫通孔に押し込まれたインキが被印刷物に転移し、インキが非印刷物に転写された後、排紙部からロータリースクリーン印刷機外へと排出される。

しかしながら、ロータリースクリーン印刷機の稼動中において、スキージによりかき取られたインキは、版胴内に常に滞留し続ける場合がある。そのため、インキ供給手段から新しいインキが供給された場合、新しいインキと滞留し続けるインキとは粘度にムラが生じ、不均一に貫通孔にインキが押し込まれることが原因で画線ムラが発生する。この画線ムラを防止する方法として、版胴内にインキを過剰供給し、インキの全体量を増やすことでインキの粘度差を小さくする方法があるが、インキの供給量の増加によって印刷機内の清掃作業の負荷が増加する。このため、従来からロータリースクリーン印刷機には、様々なインキ回収手段が備えられている。

例えば、モータにより駆動する混練装置と、混練装置に接続したインキ供給パイプと、インキ量センサを版胴内に設けた孔版印刷装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。インキ供給手段としては、インキを混練装置により混練し、インキ供給パイプから版胴内に供給し、インキ溜まり部を形成する。インキ溜まり部におけるインキ量は、インキ量センサにより制限している。また、インキ回収手段としては、印刷完了時に、モータを逆転駆動させることで、インキをインキ溜まり部からインキ供給パイプにて吸引する。そのインキを混練装置に回収することで、再び利用可能となる。

また、インキドラムにおいて、インキドラム内側面に、上向きに当接したスキージと、回収容器を設けた残留インキ等回収装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。インキが付着したインキドラムを回転することで、スキージによりインキがかき取られた際に自然落下し、回収容器内に落ちる。インキは、回収後、インキドラムを停止し、回収容器を取り外すことで再利用を行っている。

さらに、スクリーン版と電動機で移動するスキージを設けたスクリーン印刷装置におけるインキの粘度管理方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。インキの粘度管理方法としては、スクリーン版上に供給したインキを、スクリーン版の上面に沿って移動させ、被印刷物に転写する。その際、スキージの移動時における電動機の消費電力を検出することで、移動させるのに要する力の変化を検出し、インキの粘度を検知する。インキ粘度が所定範囲から外れると装置を停止し、インキの粘度調整を行った後、再度装置を稼動し、印刷を再開する。

特許第３３００７１８号 実公平７−３０３５９号 特開平１０−１２８９５２号

しかしながら、特許文献１に開示されている孔版印刷装置では、印刷完了時にモータを逆転駆動させ、インキを回収しているため、装置稼動時にはインキ回収手段がなく、不均一に版胴内に滞留したインキが劣化し、貫通孔に目詰まりすることで、画線ムラを引き起こすおそれがある。また、インキの粘度は、混練装置の駆動付加により検出しているが、一般に、インキは、低温で粘度が高く、高温で粘度が低いというように、温度により粘度が変動する特性があるため、インキの温度変化によっても画線ムラを引き起こすおそれがある。さらに、モータ及び混練装置等は、すべて版胴内部及び印刷機本体に設けているため、孔版印刷装置が大型化し、それに伴いインキ循環経路が複雑となる。

また、特許文献２に開示されている残留インキ等回収装置では、スキージによりインキを回収容器にかき落した後、前述した装置を停止し、回収しているため、連続的に稼動することにより、回収したインキが回収容器から溢れることで、インキドラムに再付着するおそれがある。また、回収したインキが少量の場合は、再利用するため、回収容器内面に付着したインキをかき取った後、インキをインキ供給手段に戻すという作業を要し、新たな作業負荷と回収時間が発生するという問題があった。

さらに、特許文献３に開示されているスクリーン印刷におけるインクの粘度管理方法では、スクリーン版面上のインキ粘度が所定範囲から外れた場合に装置を停止し、インキの粘度調整を行った後、再度装置を稼動し、印刷を再開する。そのため、印刷前及び装置稼動中にインキの粘度を管理する手段がなく、粘度が不均一なインキが版面上に供給されるおそれがある。また、スキージの移動時における電気の消費電力を検出することで、インキの粘度管理を行っているので、スキージを固定設置するロータリースクリーン印刷機に設置することができないという問題がある。

本発明は、上記課題の解決を目的とするものであり、具体的にはロータリースクリーン印刷機のインキ循環機構において、印刷機稼動中に連続的にインキを循環させ、版胴内に劣化したインキが長時間滞留することを起因とするスキージへのインキ供給ムラを防止することを目的とする。また、他の目的としては、供給前のインキ及び回収したインキの粘度管理を、容易に、かつ、連続して行うことができるロータリースクリーン印刷機のインキ循環機構を提供するものである。

前述の目的を達成するために、請求項１の発明は、ロータリースクリーン印刷機の版胴内に、支持体に対して下向きに支持されたインキ供給手段と、インキ供給手段により供給したインキをかき取る支持体に対して上向きに支持されたスキージと、スキージでかき取ったインキを回収するインキ回収手段が設けられ、印刷機の版胴外に、回収手段により回収したインキを吸引するインキ回収ポンプと、インキ回収ポンプにて吸引したインキと未供給インキを貯蔵するインキタンクと、インキタンクにて貯蔵したインキを版胴内に供給するインキ供給ポンプから成り、インキ回収手段により回収したインキの粘度を測定し、適正な粘度とするために粘度調整を行い、再度インキ供給を連続的に行うロータリースクリーン印刷機のインキ循環機構であって、インキタンク内には、インキタンク内のインキ粘度を均一にする攪拌手段が設けられ、インキタンク内のインキ粘度を測定する粘度測定手段と、粘度測定手段にて測定したインキ粘度とあらかじめ設定した設定粘度とを比較し動作する温度調節手段が設けられ、インキタンク外には、インキタンク内のインキ粘度をあらかじめ設定した設定粘度にするためにインキタンク内に未供給インキを供給する予備インキタンクと、インキタンク内のインキ粘度をあらかじめ設定した設定粘度にするためにインキタンク内に希釈水を供給する希釈水タンクが設けられたことを特徴とするロータリースクリーン印刷機のインキ循環機構である。

また、請求項２の発明は、請求項１記載のロータリースクリーン印刷機のインキ循環機構において、インキ回収手段が、スキージによりかき取られた後、支持体表面を流れ落ちたインキを回収する回収容器と、回収容器に流れ落ちたインキの温度を上昇させる加温器から成り、回収容器は、インキ回収ポンプと接続する少なくとも一つ以上の回収口が設けられ、支持体下部の水平方向に対して回収口を下流とするように傾斜して設けられたことを特徴とする。

ロータリースクリーン印刷機におけるインキ循環機構において、版胴内にインキ供給手段とインキ回収手段を設け、かつ、版胴外にインキ循環手段を設けることで、稼動中に連続的にインキを循環させることできる。また、インキタンク内に、攪拌手段、粘度測定手段及び温度調節手段を設け、インキタンク外に、予備インキタンクと希釈水タンクを設けたことで、随時インキの粘度管理及び粘度調整が、機械稼動時において容易に、かつ、連続して行うことができる。

さらに、インキ回収手段は、加温器と回収容器を一体化とし、回収容器を傾斜させたことで、ロータリースクリーン印刷機が大型化することなく、版胴内にてインキを効率良く加温及び回収することができる。加えて、インキ循環機構におけるインキ循環経路は簡単なため、版胴及びパイプ内の清掃を行う際における作業負荷を軽減し、かつ、清掃時間を短縮することができる。

本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明にかかわるロータリースクリーン印刷機の印刷部（１）に、インキ供給手段（６）、インキ回収手段（７）及びインキ循環手段（１１）を設けた一実施形態を示す側面図である。図２は、本発明にかかわるロータリースクリーン印刷機の印刷部（１）に設けたインキ回収手段（７）の実施形態を示す断面図である。なお、ロータリースクリーン印刷機は、図示しない給紙部、排紙部、印刷部（１）等から構成されている。

まず、１枚ずつ給紙部で給紙された被印刷物（Ｐ）は、図示した矢印方向のように、印刷部（１）へと搬送される。印刷部（１）は、圧胴（２）及び版胴（３）から成り、被印刷物（Ｐ）を介し、対向して配置されている。圧胴（２）は、中心部を回転可能な軸芯により支持されている。また、版胴（３）の表面は、貫通孔が形成された中空の円筒状であって、円筒の端部を回転体と連結することで、回転可能に支持されている。印刷時においては、圧胴（２）が時計回りに、版胴（３）が反時計回りに回転駆動する。

版胴（３）内においては、スキージ（４）、支持体（５）、インキ供給手段（６）及びインキ回収手段（７）を設ける。スキージ（４）は、支持体（５）により上向きに固定設置されており、スキージ（４）の先端は、版胴（３）内の周面に当接している。また、インキ供給手段（６）は、支持体（５）によって下向きに固定設置され、また、インキ回収手段（７）は、支持体（５）下部に設置されている。印刷時において、まずインキ供給手段（６）から版胴（３）内にインキ（Ｅ）を供給する。インキ（Ｅ）は、版胴（３）に接触した状態で、版胴（３）の回転に伴い、スキージ（４）の位置する方向へと移動する。スキージ（４）では、版胴（３）の貫通孔にインキ（Ｅ）を押し込むとともに、余剰インキをかき取る。押し込まれたインキ（Ｅ）は、圧胴（２）及び版胴（３）の回転に伴い、被印刷物（Ｐ）に転移し、インキパターン（ｅ）が形成される。一方、被印刷物（Ｐ）に転移しないインキ（Ｅ）は、スキージ（４）によりかき取られた後、支持体（５）表面を流れ落ちてインキ回収手段（７）に落下する。この時、インキ（Ｅ）の落下性を向上させるため、支持体（５）の表面には、凹凸のない形状とすることが好ましい。なお、支持体（５）の形状に制約はないが、円筒状が好ましい。

次に、版胴（３）外に設けたインキ循環手段（１１）を説明する。インキ循環手段（１１）は、インキ回収ポンプ（１２）と、インキタンク（１３）及びインキ供給ポンプ（１４）から成り、それぞれがパイプ（１５）で接続されている。回収容器（８）内に設けた回収口（１０）とインキ回収ポンプ（１２）は、パイプ（１５）を介して接続されている。インキ回収ポンプ（１２）を動作させることで、回収容器（８）からインキを吸引し、パイプ（１５）を介して、インキタンク（１３）へと送られる。

インキタンク（１３）内には、攪拌手段（１６）、粘度測定手段（１７）及び温度調節手段（１８）を設ける。インキタンク（１３）内における攪拌手段（１６）は攪拌翼とし、図示しないモータにより回転し、インキタンク（１３）内のインキを均一に攪拌及び混合する。粘度測定手段（１７）は、攪拌翼を回転させるモータの電力を検出することで、その電力値を元に粘度を測定するものとする。温度調節手段（１８）は、帯状のヒータとし、インキタンク（１３）における内側面及び底面に設ける。また、温度調節手段（１８）は、インキタンク（１３）内のインキ粘度をあらかじめ任意に設定した設定値に保持する制御機能を有するものが好ましい。攪拌手段（１６）、粘度測定手段（１７）及び温度調節手段（１８）は、インキタンク（１３）内に設けられる形状であれば良く、前述の機器に限らず適宜設定すれば良い。また、インキタンク（１３）外には、予備インキタンク（１９）及び希釈水タンク（２０）を設ける。予備インキタンク（１９）及び希釈水タンク（２０）は、それぞれパイプ（１５）を介してインキタンク（１３）と接続されている。回収容器（８）から吸引したインキ（Ｅ）は、インキタンク（１３）内に設けた粘度測定手段（１７）にてインキ粘度を測定する。測定したインキ粘度があらかじめ任意に設定した設定値と比較し、その許容範囲より大きい場合は、温度調節手段（１８）を動作させ、インキタンク（１３）内のインキ温度を上昇させる。また、インキ粘度が許容範囲より小さい場合は、温度調節手段（１８）を動作させ、インキタンク（１３）内のインキ温度を低下させる。その際、攪拌手段（１６）を動作させるとともに、予備インキタンク（１９）及び希釈水タンク（２０）から希釈水及び予備インキを適宜インキタンク（１３）内に追加してもよい。これらの作業を繰り返し行うことで、インキタンク（１３）に貯蔵されたインキ粘度は安定したものとなる。粘度を調整したインキ（Ｅ）をインキ供給ポンプ（１４）の動作により、パイプ（１５）を介しインキ供給手段（６）から回転する版胴（３）内に供給されることで、安定的に適切な粘度となったインキを再度印刷に用いることが可能となる。また、インキ循環手段（１１）を連続稼動させることで、インキの粘度管理を行いながら、連続的に安定した粘度及び温度のインキを版胴（３）内に供給することができる。

なお、インキ供給ポンプ（１４）及びインキ回収ポンプ（１２）は、エアシリンダ等のリニアアクチュエーターや、螺旋状ローターポンプ等としても良い。

図２は、本発明にかかわるロータリースクリーン印刷機の印刷部（１）に設けたインキ回収手段（７）の実施形態を示す断面図である。インキ回収手段（７）は、回収容器（８）及び加温器（９）から成る。回収容器（８）は、一方の端部に回収口（１０）を設けるとともに、支持体（５）下部に、水平方向に対して回収口（１０）が下流となるように傾斜した状態で固定設置されている。加温器（８）は、回収容器（８）における側面部及び底面部に設ける。支持体（５）から落下したインキ（Ｅ）は、加温器（８）を作動させることで温度が上昇し、流動性が向上する。流動性が向上したインキ（Ｅ）は、傾斜した回収容器（８）内に滞留することなく図示した矢印方向のように、パイプ（１５）と接続した回収口（１０）へと移動する。

加温器（９）の温度は、回収容器（８）に落下するインキ（Ｅ）に、流動性を与えることができる程度の温度とすれば良く、例えば、常温＋５度〜常温＋３０度の範囲で適宜設定すれば良い。なお、加温器（９）における設定温度が常温＋３０度を超過する場合は、インキ（Ｅ）の劣化を引き起こすことがあり好ましくない。逆に、加温器（９）における設定温度が、常温＋５度未満の場合は、インキ（Ｅ）に十分な流動性を与えることができず、回収口（１０）において、インキ詰まりを引き起こすことがあり、好ましくない。

回収容器（８）の形状は、トイ状とすることが好ましい。また、回収容器（８）を支持体（５）に固定設置する際の傾斜角度は、インキ（Ｅ）の滞留を引き起こさない範囲において適宜設定することができる。仮に、版胴（３）の直径（Ｒ）を３００ｍｍ、版胴長さ（Ｌ）を１,２００ｍｍとした場合、回収容器（８）の大きさは、高さ５０ｍｍ×幅６０ｍｍ×長さ１,３００ｍｍであり、支持体（５）の水平方向に対して０．５〜５度とすることが好ましい。なお、回収容器（８）における傾斜角度が５度を超過する場合は、回収容器（８）下流部に、急激にインキ（Ｅ）が流れ、回収口（１０）からの回収ができず、版胴（３）内へ溢れ出ることがあるため、好ましくない。また、回収容器（８）における傾斜角度が０．５度未満の場合は、回収口（１０）へ十分にインキ（Ｅ）が移動せず、好ましくない。

なお、インキ回収手段（７）の形状及び寸法においても、落下したインキ（Ｅ）を回収できる形状及び寸法であれば良く、前述のトイ状に限らず、半円状等と適宜設定すれば良い。また、前述の実施形態におけるインキ供給手段（６）及び回収口（１０）は、複数個設けてもよい。

本発明にかかわるロータリースクリーン印刷機の印刷部にインキ供給手段、インキ回収手段及びインキ循環手段を設けた一実施形態を示す側面図を示す図である。 本発明にかかわるロータリースクリーン印刷機の印刷部に設けたインキ回収手段の実施形態を示す断面図を示す図である。

符号の説明

１ 印刷部
２ 圧胴
３ 版胴
４ スキージ
５ 支持体
６ インキ供給手段
７ インキ回収手段
８ 回収容器
９ 加温器
１０ 回収口
１１ インキ循環手段
１２ インキ回収ポンプ
１２ インキタンク
１４ インキ供給ポンプ
１５ パイプ
１６ 攪拌手段
１７ 粘度測定手段
１８ 温度調節手段
１９ 予備インキタンク
２０ 希釈水タンク
Ｐ 被印刷物
Ｅ インキ
ｅ インキパターン
Ｒ 直径
Ｌ 版胴長さ

Claims (2)

1. ロータリースクリーン印刷機の版胴内に、支持体に対して下向きに支持されたインキ供給手段と、前記インキ供給手段により供給したインキをかき取る前記支持体に対して上向きに支持されたスキージと、前記スキージで掻き取ったインキを回収するインキ回収手段が設けられ、前記印刷機の版胴外に、前記回収手段により回収したインキを吸引するインキ回収ポンプと、前記インキ回収ポンプにて吸引したインキと未供給インキを貯蔵するインキタンクと、前記インキタンクにて貯蔵したインキを前記版胴内に供給するインキ供給ポンプから成り、前記インキ回収手段により回収したインキの粘度を測定し、適正な粘度とするために粘度調整を行い、再度インキ供給を連続的に行うロータリースクリーン印刷機のインキ循環機構であって、
   前記インキタンク内には、前記インキタンク内のインキ粘度を均一にする攪拌手段が設けられ、前記インキタンク内のインキ粘度を測定する粘度測定手段と、前記粘度測定手段にて測定したインキ粘度とあらかじめ設定した設定粘度とを比較し動作する温度調節手段が設けられ、前記インキタンク外には、前記インキタンク内のインキ粘度をあらかじめ設定した設定粘度にするために前記インキタンク内に未供給インキを供給する予備インキタンクと、前記インキタンク内のインキ粘度をあらかじめ設定した設定粘度にするために前記インキタンク内に希釈水を供給する希釈水タンクが設けられたことを特徴とするロータリースクリーン印刷機のインキ循環機構。
2. 前記インキ回収手段は、前記スキージによりかき取られた後、前記支持体表面を流れ落ちたインキを回収する回収容器と、前記回収容器に流れ落ちたインキの温度を上昇させる加温器から成り、前記回収容器は、前記インキ回収ポンプと接続する少なくとも一つ以上の回収口が設けられ、前記支持体下部の水平方向に対して前記回収口を下流とし、傾斜して設けられたことを特徴とする請求項１記載のロータリースクリーン印刷機のインキ循環機構。

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