JP3181993B2 - 輪転謄写印刷機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、輪転謄写印刷機に係
り、特に、シート状の金属メッシュを円筒状に形成して
印刷ドラムとしている輪転謄写印刷機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、輪転謄写印刷機においては、シ
ート状の金属メッシュで構成された印刷ドラムに対し
て、少なくとも表面がゴム製のプレスローラが当接して
おり、その当接箇所の印刷ドラム内周面にはインク塗布
ローラが接している。これら印刷ドラム、プレスローラ
およびインク塗布ローラが互いに接触している状態で
は、印刷ドラムに作用するプレスローラの押圧力が両端
側へ逃げてしまい、印刷ドラムの中央部がくぼんでちょ
うど鼓形状に変形する。すなわち、プレスローラもその
両端部がくぼんで中央部が膨出するように変形してしま
い、印刷ドラムの中央部しかプレスできなくなるという
現象が生ずる。この傾向が顕著になってくると、印刷ド
ラムの中央部しか良好な印刷が行えなくなる。したがっ
て、所定の大きさの印刷用紙に良好な印刷を行うために
は、印刷用紙よりもかなり幅の大きい印刷ドラムを設け
なければならず、対応印刷用紙の大型化傾向にある今日
の印刷機にあっては、用紙の大型化以上に装置の大型化
を余儀なくされるという問題がある。

【０００３】上述のような問題を解消するために、従来
では印刷ドラムを形成する金属メッシュシートの両端の
非印刷領域となる部分の厚さを中央部よりも薄くしてそ
の部分の剛性を相対的に低くするという手法が特開平４
−１０５９８２号公報に開示されている。実際には、そ
の両端部を薄くするためにエッチング工程を余分に行っ
ているが、エッチングの時間を高い精度で管理しないと
穴があいてしまうなど、加工上の不便さがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする解決課題】本発明は上述のご
とき従来の技術的課題に鑑み、これを有効に解決すべく
創案されたものである。したがって本発明の目的は、金
属メッシュシートを円筒形に形成した印刷ドラムの両端
部の剛性を低くするに際して、その加工が簡単に行える
印刷ドラムを備えた輪転謄写印刷機を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る輪転謄写印
刷機は、上述のごとき従来技術の課題を解決し、その目
的を達成するために以下のような構成を備えている。す
なわち、印刷領域となる部分に多数の小孔を有している
シート状の金属メッシュを円筒状に形成し、該印刷領域
の両端には非印刷領域を有してなる印刷ドラムを備えた
輪転謄写印刷機において、上記印刷ドラムは、上記非印
刷領域が複数の穴を有するとともに、該穴が、充填され
た軟質樹脂材によって閉塞され、上記穴は、電鋳により
形成され、その断面形状において段差部を有している。
あるいは、本発明に係る輪転謄写印刷機は、印刷領域と
なる部分に多数の小孔を有しているシート状の金属メッ
シュを円筒状に形成し、該印刷領域の両端には非印刷領
域を有してなる印刷ドラムを備えた輪転謄写印刷機にお
いて、上記印刷ドラムは、上記非印刷領域が複数の穴を
有するとともに、該穴が、充填された軟質樹脂材によっ
て閉塞され、上記非印刷領域に形成される複数の穴は、
円筒状の上記印刷ドラムの両端部分における剛性を低く
するものである。また、この非印刷領域に形成される複
数の穴は、印刷領域に均一に形成された小孔よりも大き
い穴にされているのが好ましい。さらにその穴は、電鋳
により形成され、その断面形状において段差部を有して
いるものであってもよい。なお、上記非印刷領域に形成
される複数の穴は、エッチングにより形成することもで
きる。

【０００６】

【作用および発明の効果】本発明に係る輪転謄写印刷機
では、シート状金属メッシュの非印刷領域に形成される
複数の穴が、円筒状ドラムの両端部分の剛性を低くす
る。これらの穴は軟質樹脂材を充填して閉塞されるの
で、非印刷領域にインクが流出することはない。特に、
電鋳で形成された穴は、電鋳母材上のレジスト層の分に
相当してその断面形状に段差部ができるので、穴に充填
される樹脂材はこの段差部に引っ掛かって十分な結合力
を発揮し、ドラムの両端部が撓んでも脱落することがな
い。また、充填される樹脂材は硬質ではなく軟質のもの
なので、開口によって低下させたドラム両端部分の剛性
を必要以上に高めることはない。したがって、印刷ドラ
ムを不必要に大きくせずとも印刷用紙の大型化に対応す
ることができる。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の一実施例に係る輪転謄写印刷
機について、図１から図７を参照して説明する。図１は
本実施例の輪転謄写印刷機の概略構成を示す説明図であ
る。図中１は印刷ドラム、２はプレスローラ、３は原紙
排出機構部、４は原紙ロール、５は製版用サーマルヘッ
ド、６は製版済み原紙、８はプレスローラ駆動機構部、
９₁，９₂，９₃はそれぞれ印刷用紙トレー、１０は給紙
機構部、１１は用紙排出受け部、１２は原稿読み取り部
である。

【０００８】印刷ドラム１上には、サーマルヘッド５に
より製版された原紙の供給を受けて原紙の先端部を把持
する原紙クランパ１３と、目的の印刷が終了した後に排
出される原紙の先端部を原紙排出機構部３へ導入させる
原紙跳ね上げレバー１４とが取り付けられている。ま
た、図１には示していないが、印刷ドラム１内にはイン
ク塗布機構部が内蔵されており、原紙が装着されたドラ
ム１には、その内部からドラム１表面と原紙との間にイ
ンクが供給される。なお、製版は、原稿読み取り部１２
でスキャンされた画像信号に基づいて給電されたサーマ
ルヘッド５により行われ、感熱原紙に原稿画像の版が形
成される。なお、製版済みの原紙６は、印刷を完了した
印刷ドラム１上の使用済み原紙がドラム１から排出され
るまで、図示のような状態で待機している。

【０００９】プレスローラ２は、印刷ドラム１と同一径
にされており、印刷ドラム１の駆動系（図示せず）とは
別の独立した駆動系として駆動機構部８を有し、ドラム
１と同期して回転するように構成されている。またプレ
スローラ２には、ドラム１上の原紙クランパ１３および
原紙跳ね上げレバー１４とに対応する位置に逃げ凹部１
５が形成されており、ローラ２がドラム１と同期回転す
る際にクランパ１３やレバー１４と干渉しないようにさ
れている。凹部１５内には、ローラ２に向けて給紙機構
部１０から送られる印刷用紙を、その先端部で係止する
係止爪１６が設けられている。

【００１０】印刷用紙は、三つの印刷用紙トレー９₁，
９₂，９₃に分けて用紙サイズ毎にストックされており、
選択された所望サイズの印刷用紙がそれぞれの用紙トレ
ーから給紙機構部１０を経てプレスローラ２に向けて１
枚ずつ送り出される。プレスローラ２は、係止爪１６で
印刷用紙の先端部を係止したまま回転するので、印刷用
紙は印刷ドラム１とプレスローラ２との間に順次挟み付
けられて印刷される。印刷された用紙は、先端部が係止
爪１６に係止されたままなので印刷ドラム１に張り付く
ことなくプレスローラ２の周面上に保持されて回転す
る。そして、用紙排出ローラ１７の手前までくると係止
爪１６が係止解除するので用紙は係止爪１６から開放さ
れ、排出ローラ１７を経て用紙排出受け部１１へ排出さ
れる。

【００１１】また、図１には示していないが、印刷ドラ
ム１内にはインク塗布機構部が内蔵されており、原紙が
装着されたドラム１には、その内部からドラム１表面と
原紙との間にインクが供給される。以下、印刷ドラム１
およびインク塗布機構部について図２を参照して説明す
る。印刷ドラム１は、内部から供給されるインクが十分
なじむように、柔軟なシート状の金属メッシュで円筒状
に作成されており、十分な可撓性を有している。印刷ド
ラム１とプレスローラ２との接触部において実質的にプ
レスローラ２の圧力を受けるのは、インク塗布機構部の
転写ローラ１８である。この転写ローラ１８は、印刷ド
ラム１に内接して同じ方向、同じ周速で回転しながらイ
ンクを印刷ドラム１に塗布供給する表面ゴム製のローラ
である。インクは最初、インクタンク２２（図３参照）
からの供給を受けてインクローラ１９とスキージローラ
２０との間にインク溜まり２１を形成する。インクロー
ラ１９およびスキージローラ２０は共に金属製のローラ
であり、互いに外接している。スキージローラ２０の表
面には高い寸法精度で細かい溝が形成されており、イン
ク供給量は、この溝で両ローラの間に形成される隙間に
よって正確に制御される。さらにインクは、インクロー
ラ１９から転写ローラ１８へ移るが、両ローラ１８，１
９は互いに同一方向へ回転しながら外接しているので、
その接点部では互いの外周面が対向する方向へ進んでお
り、したがって、インクローラ１９の外周面上のインク
は、大略１００％転写ローラ１８へ移動する。しかも転
写ローラ１８の外周面はゴムで形成されているので、イ
ンクは十分に転写ローラ１８になじむ。なお、この実施
例では転写ローラ１８の表面をゴム製としているが、比
較的硬質の合成樹脂であってもある程度のインク親和性
が得られるし、或いは金属製であっても従来の金属製ロ
ーラと同等のインク親和性は期待できるので実用的であ
る。特に金属製ローラの場合には、ローラがインクを含
んで膨潤したり変質したりする虞れはなくなり、耐久性
においては優れている。

【００１２】上述したように、転写ローラ１８は印刷ド
ラム１に内接して同一方向へ同一周速度で回転している
ので、必要な量のインクだけが印刷ドラム１へ移り、余
分なインクは転写ローラ１８の表面に付着したまま、転
写ローラ１８と印刷ドラム１との接点を越えて移送され
る。転写ローラ１８上の余剰インクは、再びインクロー
ラ１９との対向接点に達し、ここで大略完全にインクロ
ーラ１９へ回収されてインク溜まり２１へ戻される。こ
のように、印刷ドラム１の背面部にインク溜まりが形成
されることがなく、印刷ドラム１に対して常に良好なイ
ンク供給状態が得られる。

【００１３】また、転写ローラ１８に対するインクロー
ラ１９の周速比を変化させることで、転写ローラ１８へ
移るインク量を可変調整でき、例えばインクローラ１９
の速度が半分になれば、転写ローラ１８へ移るインク量
も半分になる。さらに、転写ローラ１８は表面がゴムで
あるので、プレスローラ２の圧力が印刷ドラム１上の用
紙に無理なく適切に作用して良好な印刷が行える。

【００１４】上述の実施例では、インク塗布機構部は単
胴型の印刷機に適用したものについて説明したが、図７
に示すように、双胴型ないし複胴型の印刷機にも適用で
きることは勿論である。図７において５１はスクリーン
であり、５２はスクリーン５１が掛け渡されるドラム、
５３はプレスローラである。インク塗布機構部は両ドラ
ム５２，５２間のスクリーン５１内に設けられている。
スクリーン５１は転写ローラ５４とプレスローラ５３と
の間に挟まれ、両ローラ５３，５４との接触により回転
駆動される。スクリーン５１と転写ローラ５４の周面と
は同一方向へ同一速度で進む。図中、５５はインクロー
ラ、５６はスキージローラ、５７はインク溜まりであ
る。

【００１５】なお、後に詳述するように、印刷ドラム１
はプレスローラ２に対して軸方向へ移動可能に構成され
るが、印刷ドラム１内の転写ローラ１８は、プレスロー
ラ２に対して軸方向へは移動しないように軸支されてい
る。すなわち、転写ローラ１８とプレスローラ２との相
対的な軸方向位置関係が固定されているので、印刷ドラ
ム１が移動してもプレスローラ２から転写ローラ１８に
作用する圧力は常に一定状態となる。

【００１６】転写ローラ１８の表面がゴムであり、且つ
インクローラ１９がこれに対向する方向へ回転するの
で、両ローラ１８，１９間にインクが存在するときはイ
ンクが潤滑作用をなして両ローラ１８，１９の回転を許
容するが、転写ローラ１８が乾いている状態では大きな
摩擦力が発生する。そのような状態で両ローラ１８，１
９が回転すると、転写ローラ１８のゴム表面が摩擦で損
傷する虞れがある。したがって、転写ローラ１８が乾い
ている状態では、両ローラ１８，１９の接触を解除する
ことが好ましい。具体的には、例えば、転写ローラ１８
またはインクローラ１９のいずれかの軸が、接触状態の
方向へばね付勢されていて、過大な摩擦力が作用したと
きにはそのローラが逃げるようにすることができる。ま
た、インクローラ１９の方が逃げるように構成する場合
には、インクローラ１９とスキージローラ２０との間の
関係を変えないのが好ましいので、インクローラ１９お
よびスキージローラ２０を一体的に逃がすのが好まし
い。

【００１７】図３よび図４は、印刷ドラム１およびその
内部に設けられた転写ローラ１８のそれぞれの支持状態
を示す部分断面図であり、図３は印刷ドラム１が右端に
位置する状態、図４は印刷ドラム１が左端に位置する状
態を示している。図中２３は本体フレームであり、印刷
ドラム１を回転させるための駆動軸２４がこの本体フレ
ーム２３に対して回動自在に軸支されている。駆動軸２
４の内側端には駆動ギア２５が固着されている。一方、
印刷ドラム１の回転軸心となるセンターシャフト２６は
本体フレーム２３に対して回転しないように支持されて
おり、印刷ドラム１がこのセンターシャフト２６に回転
可能に且つ摺動可能に装着されている。なお、この固定
センターシャフト２６内には、インク塗布機構部のイン
ク供給路が形成されており、或いは電線が挿通されるこ
とも可能である。図中２２はインクタンクであり、イン
クはインクポンプ２７からインク供給管２８を通ってセ
ンターシャフト２６内へ流入し、上述のスキージローラ
２０とインクローラ１９との間のインク溜まり２１へ適
量だけ滴下供給される。

【００１８】センターシャフト２６の一方端には、軸方
向に長く形成された歯車状のスプライン軸２９が軸受３
０₁，３０₂を介して回転可能に装着されており、このス
プライン軸２９の一端は駆動ギア２５に噛合している。
また、印刷ドラム１の一方のボス部３１_Rには、スプラ
イン軸２９に噛合する内歯歯車状の内周スプラインが形
成されている。すなわち、駆動軸２４に入力された駆動
力は、駆動ギア２５およびスプライン軸２９を経て印刷
ドラム１に伝達されてこれを回転させる。さらにボス部
３１_Rとスプライン軸２９との噛合は、スプライン軸２
９に対するボス部３１_Rの軸方向摺動を許容する。ま
た、センターシャフト２６の他方端にも、印刷ドラム１
の他方のボス部３１_Lが、軸受３０₃を介して回転可能か
つ摺動可能に装着されている。すなわち、軸受３０
₃は、内周部がセンターシャフト２６に対して軸方向へ
摺動可能であり、外周部が回転可能となっている。この
ようにして、印刷ドラム１は、軸方向に所定の範囲内で
移動可能となっている。なお、スプライン軸２９は、ド
ラム１内の一端においても、回転駆動力を伝達するギア
として作用しており、ドラム１内のインク塗布機構部の
各ローラ（図２参照）を回転駆動するためのギアと噛合
している。

【００１９】図中３２は印刷ドラム１の軸方向移動を駆
動するモータである。モータ３２の出力軸にはウォーム
ギア３３が装着されており、ウォームギア３３にはピニ
オンギア（図示せず）が噛合している。このピニオンギ
アの軸は、印刷ドラム１のセンターシャフト２６と平行
に延びており、その外周面には雄螺子が形成されてい
る。一方、印刷ドラム１とセンターシャフト２６との間
に設けられている軸受３０₃には、その内周部に雌螺子
が形成されており、ピニオンギアの軸の雄螺子と螺合し
ている。すなわち、モータ３２が回転することによって
ウォームギア３３がピニオンギアを回転させ、このピニ
オンギアの軸の回転が螺子結合された軸受３０₃をセン
ターシャフト２６に沿って移動させる。印刷ドラム１は
軸受３０₃と共に軸方向へ移動する。モータ３２の回転
方向を反転させると印刷ドラム１の移動方向も反転す
る。印刷ドラム１の軸方向への移動は、印刷ドラム１に
対してプレスローラ２の凹部１５が向かい合った状態、
すなわちプレスローラ２の押圧力が印刷ドラム１に掛か
らない状態で行われれば、駆動負荷は十分に小さい。

【００２０】なお、インク塗布機構部の転写ローラ１８
は、印刷ドラム１の移動幅をカバーできる程度に十分な
軸方向長さの寸法を有している。図中３４はドラムユニ
ット全体を交換する際に、ドラムユニットを装置本体か
ら引き出すためのレバーであり、３５はインクタンク２
２を引き出すためのレバーである。ドラムユニットは、
センターシャフト２６およびスプライン軸２９も含めて
ドラム支持フレーム５０に保持されており、ドラムユニ
ットが装置本体から引き出されるときには、センターシ
ャフト２６が本体フレーム２３から分離し、スプライン
軸２９が駆動ギア２５から分離する。

【００２１】上述のように、印刷ドラム１は、柔軟なシ
ート状の金属メッシュで円筒状に作成されている。一般
的には０.２mm程度の厚さの金属シートであり、電鋳に
より形成されている。図５に示すように、金属シート３
６の両端の非印刷領域３７は、印刷領域３８に均一に形
成された小孔３９よりも大きな穴４０が多数形成されて
いる。この穴４０が形成されることによって金属シート
３６の両端部における柔軟性が高められている。すなわ
ち、プレスローラ２の押圧力を受けた際に印刷ドラム１
はその両端部まで十分に撓み、本来の印刷領域３８の大
略全域を有効に活用できる。両端部の非印刷領域３７に
明けられた穴４０は、樹脂材４１で塞がれており、この
穴４０からインクが漏れ出ることはない。また、樹脂材
４１は十分に柔軟性を有しており、樹脂材が充填される
ことによって印刷ドラム１の両端部の柔軟性が損なわれ
ることは殆どない。電鋳で形成された穴は、図６に示す
ように、電鋳母材上のレジスト層の分に相当してその断
面形状に段差部４２ができる。したがって、穴４０に充
填される樹脂材４１はこの段差部４２に引っ掛かって十
分な結合力を発揮し、ドラム１の両端部が撓んでも脱落
することはない。また、実際には、個々の穴４０毎に樹
脂材４１を充填するのではなく、非印刷領域３７の全域
にわたって樹脂材４１を塗布硬化させればよく、十分な
結合力と十分な柔軟性が得られる。なお、穴４０はエッ
チングによって形成することも勿論可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る輪転謄写印刷機の概
略構成を示す説明図である。

【図２】 本発明の一実施例に係る輪転謄写印刷機にお
ける印刷ドラム、インク塗布機構部およびプレスローラ
の概略構成を示す説明図である。

【図３】 本発明の一実施例における印刷ドラムの移動
機構の要部を示す説明図である。

【図４】 図３の移動機構において印刷ドラム左端に位
置する状態を示す説明図である。

【図５】 本発明の一実施例における印刷ドラムの印刷
領域および非印刷領域の、金属メッシュシートのメッシ
ュ形状を示す説明図である。

【図６】 図５の金属メッシュシートの断面図である。

【図７】 本発明の他の一実施例に係る輪転謄写印刷機
におけるスクリーン、インク塗布機構部およびプレスロ
ーラの概略構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 印刷ドラム ２ プレスロ
ーラ ３ 原紙排出機構部 ４ 原紙ロー
ル ５ 製版用サーマルヘッド ６ 製版済み
原紙 ８ プレスローラ駆動機構部 ９ 印刷用紙トレー １０ 給紙機
構部 １１ 用紙排出受け部 １２ 原稿読
み取り部 １３ 原紙クランパ １４ 原紙跳
ね上げレバー １５ 逃げ凹部 １６ 係止爪 １７ 用紙排出ローラ １８ 転写ロ
ーラ １９ インクローラ ２０ スキー
ジローラ ２１ インク溜まり ２２ インク
タンク ２３ 本体フレーム ２４ 印刷ド
ラムの駆動軸 ２５ 駆動ギア ２６ センタ
ーシャフト ２７ インクポンプ ２８ インク
供給管 ２９ スプライン軸 ３０ 軸受 ３１ ボス部 ３２ モータ ３３ ウォームギア ３４ レバー ３５ レバー ３６ 金属シ
ート ３７ 非印刷領域 ３８ 印刷領
域 ３９ 小孔 ４０ 穴 ４１ 樹脂材 ４２ 段差部 ５０ ドラム支持フレーム ５１ スクリ
ーン ５２ ドラム ５３ プレス
ローラ ５４ 転写ローラ ５５ インク
ローラ ５６ スキージローラ ５７ インク
溜まり

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41L 13/04

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷領域（３８）となる部分に多数の小
   孔（３９）を有しているシート状の金属メッシュ（３
   ６）を円筒状に形成し、該印刷領域（３８）の両端には
   非印刷領域（３７）を有してなる印刷ドラム（１）を備
   えた輪転謄写印刷機において、 上記印刷ドラム（１）は、上記非印刷領域（３７）が複
   数の穴（４０）を有するとともに、該穴（４０）が、充
   填された軟質樹脂材（４１）によって閉塞され、 上記穴（４０）は、電鋳により形成され、その断面形状
   において段差部（４２）を有していることを特徴とする
   輪転謄写印刷機。
2. 【請求項２】 印刷領域（３８）となる部分に多数の小
   孔（３９）を有しているシート状の金属メッシュ（３
   ６）を円筒状に形成し、該印刷領域（３８）の両端には
   非印刷領域（３７）を有してなる印刷ドラム（１）を備
   えた輪転謄写印刷機において、 上記印刷ドラム（１）は、上記非印刷領域（３７）が複
   数の穴（４０）を有するとともに、該穴（４０）が、充
   填された軟質樹脂材（４１）によって閉塞され、 上記非印刷領域（３７）に形成される複数の穴（４０）
   が、円筒状の上記印刷ドラム（１）の両端部分における
   剛性を低くすることを特徴とする輪転謄写印刷機。
3. 【請求項３】 上記非印刷領域（３７）に形成される複
   数の穴（４０）は、印刷領域（３８）に均一に形成され
   た小孔（３９）よりも大きい穴にされている請求項２記
   載の輪転謄写印刷機。
4. 【請求項４】 上記穴（４０）は、電鋳により形成さ
   れ、その断面形状において段差部（４２）を有している
   請求項２または３記載の輪転謄写印刷機。
5. 【請求項５】 上記穴（４０）は、エッチングにより形
   成される請求項２または３記載の輪転謄写印刷機。