JP4617486B2

JP4617486B2 - 凹版印刷機用ワイピングローラ

Info

Publication number: JP4617486B2
Application number: JP2005050589A
Authority: JP
Inventors: 盾一田畑; 知将尾本
Original assignee: 独立行政法人国立印刷局
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2025-02-25
Also published as: JP2006231750A

Description

本発明は、凹版印刷機に用いられるワイピングローラの磨耗に起因するトラブルを防止するための、酸化チタンを添加したワイピングローラに関するものである。

凹版印刷機用ワイピングローラとしては、軸体である金属芯の上層にアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）を被覆したゴムローラや軟質ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を被覆した樹脂ローラが用いられている。これらのローラは、成型加工性、耐油性、粘弾性に優れているが、凹版シリンダに装着された凹版面と圧接しており、前記凹版面上の余剰インキを拭き取る際に発生する摩擦熱により表面硬度が低下し磨耗する。この磨耗は、版面の画線形状に影響を受け、不均一に発生することから時間の経過とともに安定した余剰インキの拭き取りができなくなり、印刷トラブルを発生させる。

前記凹版印刷機用ワイピングローラの代替材料として、磨耗を改善するため、ローラ材質にウレタンを用いる方法がある。この場合、ポリ塩化ビニル樹脂材に一定量のウレタンをブレンドさせ、ローラ芯に塗布および焼成を行って樹脂層を形成させるものであるが、該ローラに関しては含有されるウレタンによって、わずかばかり印刷特性は向上するが、ローラ基材がポリ塩化ビニル樹脂材であることから、従来のワイピングローラの場合と同様に磨耗を生じ、時間の経過とともにワイピングローラ上にインキが完全に拭い取れず、僅かに残ったインキが印刷物に付着する「拭き残り」と称される印刷障害や、汚れた洗浄液が印刷物に付着する「溶剤汚れ」と称される印刷障害を発生させる。

また、ＰＶＣペースト化樹脂に金属酸化物を添加したワイピングローラにおいて、従来のワイピングローラで得られなかった、インキ掻き取り性、耐久性を改善するものがある。しかし、近年、高速印刷（枚葉紙；１０，０００〜１２，０００枚／時間）が主流であり、ローラの磨耗は顕著に発生し、耐久性としては枚葉紙で１０万枚程度印刷を実施すると、ワイピングローラ表面を凹凸化させ、印刷障害を引き起こしていた。オペレータはこの印刷障害を未然に抑制するため、印刷製品やワイピングローラ表面を十分に監視することが余儀なくされ、作業性が悪かった。また、ワイピングローラの表面色が焼成のため黄
金色となり、瞬時に前記液上がりや前記溶剤汚れが判別できないでいた。これらの問題を勘案した凹版印刷機用ワイピングローラとして、ローラ表面へ現れる溶剤が簡単に判別でき、インキに影響を受け難く、かつ、延命化が図れるローラが強く求められている。

凹版印刷機用のワイピングローラとしては、特開２００３−２３７０１９号公報のような表面層に少なくとも二層のウレタン被覆層を有する構成の凹版印刷機用のワイピングローラ、前記ウレタン被覆層の最上層ウレタンの硬さはＪＩＳ−Ａ硬さの８５°以上９７°以下であることを特徴とする前記記載の凹版印刷機用ワイピングローラ、前記ウレタン被覆層の圧縮弾性率が９〜２８ＭＰａであることを特徴とする前記記載の凹版印刷機用ワイピングローラの構成がある。

また、特開２００１−２３２７５２号公報のようなワイピングローラの諸材料であるＰＶＣペースト化樹脂、可塑剤、金属酸化物を秤量、攪拌、練合、脱泡をした後、下地上に薄膜状に塗布作業及び加熱反応を繰り返し、最後に研磨を行いワイピングローラを製造するものがある。

特開２００３−２３７０１９号公報特開２００１−２３２７５２号公報

前記発明は、従来のローラ材質であるＮＢＲやＰＶＣといったゴムや樹脂と比較して耐磨耗性に優れ、延命化が可能である。しかし、時間の経過とともに劣化することに変わりなく、やがてローラ表面が凹凸化し、その凹部よりローラ表面に現れる残留インキや汚れた洗浄液が印刷物に付着し、品質の良い印刷物を得ることが困難となってくる。また、磨耗頻度は鈍化したものの磨耗することにかわりなく、定期的にローラ交換が必要不可欠であった。

また、ウレタン樹脂や金属酸化物を添加したワイピングローラは従来より使用されていたＮＢＲやＰＶＣローラと比較して、ローラ製造に関わるコストが２〜３倍必要であるが、僅かな延命化しか望むことができないでいた。また、オペレータの作業は従前と比較して大きく軽減されることなく、凹版印刷機用ワイピングローラとして移行しない場合もあり、定着していない現状がある。

本発明は、前記問題点を解決するため、従来の印刷機用ワイピングローラよりも印刷性能を向上させ、かつ、延命化を図るとともに、ローラ表面上に現れる洗浄液を容易に判別できる印刷機用ワイピングローラを提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の凹版印刷機用ワイピングローラは、凹版シリンダに装着された凹版面と圧接し、前記凹版面と逆方向に回動及び軸方向に往復動する、ローラ軸芯に少なくとも一層以上のゴム層又は樹脂層が被覆されている凹版印刷機用のワイピングローラであって、前記ワイピングローラの表層全体又は一部が酸化チタンを配合したゴム及び／又は樹脂であることを特徴としている。

また、前記ワイピングローラの表層一部は、前記ワイピングローラと圧接する前記凹版面の絵柄が施された領域である画線領域と接触する領域であることを特徴としている。

また、前記ワイピングローラの表層材質の主成分が、エボナイト、ウレタン、塩化ビニル、ニトリルゴムのゴム及び／又は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の樹脂からなるワイピングローラであって、前記表層材質へ架橋剤又は可塑剤を配合し、前記画線領域と接触する領域の表面硬度を前記凹版面の絵柄が施されていない領域である非画線領域と接触する領域よりＪＩＳ−Ａで１〜３°低くしたことを特徴としている。

さらに、前記画線領域と接触する前記ワイピングローラの直径は、前記非画線領域と接触する前記ワイピングローラの直径より０．０１％から０．０５％大きくしたことを特徴としている。

本発明のワイピングローラが、適度な硬度と優れた耐摩耗性を有する酸化チタンを添加したゴム及び／又は樹脂を上層へ配置したことにより、ＮＢＲローラやＰＶＣローラを用いた従来の凹版印刷機用ワイピングローラのように、磨耗による度重なるローラ交換作業を必要とせず、また長期間の繰り返し使用によっても、従来のワイピングローラに見られる摩滅損耗、剥離、膨潤等による印刷トラブルを回避できる。

また、酸化チタンを添加したゴム及び／又は樹脂を最上層に有する本発明のワイピングローラは、ローラ表面が軟質化し難く、インキ内の溶剤成分が浸透しずらいことから印刷適性に優れ、連続的に品質の良い印刷物を得ることができるという効果を奏する。

また、ローラ表面が添加した酸化チタンにより白色となることから、表面に現れる残留インキや汚れた洗浄液の検知が容易となり、未然に損紙の発生を抑制することが可能となる効果を奏する。

また、ローラ表面の硬度を安定化させることができることから、品質安定のためのオペレータのこと細かな接触圧調整を削減することができ、作業手間を省略できるという効果を奏する。

さらに、本発明の凹版印刷機用ワイピングローラによれば、従来の凹版印刷機用ワイピングローラに生ずる不都合が全て解消され、長期間の繰り返し使用にも十分な耐久性を有し、また印刷品質が低下することがないという効果を奏する。

以下、図１及至図４に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１は本発明に係る概略図である。図２、図３は本発明に係る別形態の概略図である。また、図４は一般的なワイピングローラの概略図である。

図４のとおり一般的なワイピングローラ５は、金属製の鉄芯２にＮＢＲ４を印刷に適した有効径（Φ３２５．０ｍｍ）になるまで巻きつけ、表面研磨を施したものである。この場合、前記ＮＢＲ４をＰＶＣへ変更することや夫々を多層化して用いることもある。さらに、ウレタン樹脂や金属酸化物であるコバルトを含有させることもある。

図１に示す本発明のワイピングローラ１は、金属製の鉄芯２に酸化チタン含有樹脂３を印刷に適した有効径になるまで巻きつけ、表面研磨を施し形成している。酸化チタンは、ワイピングローラの凹版面との摩擦熱による硬度軟化を抑制する効果があるばかりでなく、インキに含まれるワニスの浸透を規制できる特徴を有しており、少量の添加（３．０ｗｔ％）によりワイピングローラ表面を白色とすることできる。酸化チタン含有樹脂３の替わりに酸化チタン含有ゴムを用いる場合もある。

本発明のワイピングローラ１は、凹版面の絵柄が施された領域である画線領域と接触させるため、図２に示すとおり一部分のみに酸化チタン含有樹脂３を用いるものである。この場合、凹版面との接触によりローラ内部に蓄熱された熱量を酸化チタンが含有されていない部位へ開放させることとなり、ワイピングローラの延命化を助長することができる。

さらに、図３に示すとおり、ワイピングローラの磨耗を考慮し、あらかじめ画線領域と接触する部位のローラ直径を０．１ｍｍ大きく（Φ３２５．１ｍｍ）するものである。一般的には、平らな状態に仕上げられたローラ表面と凹版面を接触させ、印刷中に画線領域と接触する部分のローラ表面が磨耗したら、印刷を中止し、ローラの表面全体を研磨して平らな状態に戻すことが行われている。

本発明のローラは、使用初期はローラ直径が大きくなった表面の部位と凹版面の画線領域が接触することとなり、長時間の使用に伴って、除々に当該ローラの部分が磨耗することによって、長期使用中にローラ表面が平坦となる。その後、さらに研磨を必要とせずに印刷を行うことができるため、ローラは長期使用が可能となるものである。

このローラ直径を過剰に大きく設定すると、ローラ表面に凹凸が現れ、そこから洗浄液が現れるという不具合を生じ、過剰に小さく設定すると延命効果が発現し難いものとなる。また、ローラの磨耗を予めコントロールする方策として、画線領域と接触する部位の表面硬度ＪＩＳ−Ａで１〜３°低く設定することもある。

次に、ワイピングローラの違いによる時間経過後の印刷物品質について、比較結果の一例を表１に示す。凹版印刷を枚葉紙で５００，０００万枚の印刷を実施し、ワイピングローラには本発明のワイピングローラ１（Ａローラ）、一般的なワイピングローラ４を２種類（Ｂローラ、Ｃローラ）を用いた。３００，０００万枚の印刷経過後では、一般的なワイピングローラ４は表面に凹凸が顕著に現れ、品質面から判断し、印刷することが困難であったのに対して、本発明のワイピングローラ１はおよそ５００，０００万枚の印刷を実施にも十分に耐えうるものであった。印刷物品質の評価としては、○印を良好、△印をやや良好、×印を不適としている。

実施例に基づいた本発明のワイピングローラで印刷を行った結果、長期間において連続的に品質の良い印刷物を得ることができた。また、ローラ表面が白色であることから、洗浄液の液上がりを容易かつ瞬時に判断することができ、オペレータにとって、損紙（不良紙）発生の低減という精神的負荷の軽減が図れた。

さらに、従前はローラ表面状態からでは、損紙の発生及び印刷不具合の判断が困難とされていたが、ローラ表面が白色である利点を生かして、色識別等の光学センサを用いて機械判定が実施できるようになった。

以上、本発明について説明したが、本発明は実施例に限定するものではなく、前記特許請求の範囲の記載の範囲内でいろいろな対応があることは、言うまでもない。

本発明に係るワイピングローラの概略図である。本発明に係る別形態のワイピングローラの概略図である。本発明に係る別形態のワイピングローラの概略図である。一般的なワイピングローラの概略図である。

符号の説明

１本発明のワイピングローラ
２鉄芯
３酸化チタン含有樹脂
４ＰＶＣ
５一般的なワイピングローラ

Claims

凹版シリンダに装着された凹版面と圧接し、前記凹版面と逆方向に回動及び軸方向に往復動するローラ軸芯に少なくとも一層以上のゴム層又は樹脂層が被覆されている凹版印刷機用のワイピングローラであって、前記ワイピングローラの表層全体又は一部が酸化チタンを配合したゴム及び／又は樹脂であることを特徴とする凹版印刷機のワイピングローラ。
前記ワイピングローラの表層一部は、前記ワイピングローラと圧接する前記凹版面の絵柄が施された領域である画線領域と接触する領域であることを特徴とする請求項１記載の凹版印刷機のワイピングローラ。
前記ワイピングローラの表層材質の主成分が、エボナイト、ウレタン、塩化ビニル、ニトリルゴムのゴム及び／又は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の樹脂からなるワイピングローラであって、前記表層材質へ架橋剤又は可塑剤を配合し、前記画線領域と接触する領域の表面硬度を前記凹版面の絵柄が施されていない領域である非画線領域と接触する領域よりＪＩＳ−Ａで１〜３°低くしたことを特徴とする請求項２記載の凹版印刷機のワイピングローラ。
前記画線領域と接触する前記ワイピングローラの直径は、前記非画線領域と接触する前記ワイピングローラの直径より０．０１％から０．０５％大きくしたことを特徴とする請求項３記載の凹版印刷機のワイピングローラ。