JP6417475B2 - フラットメディアに印刷するために機械でコーティング物質を塗布するためのコーティングユニット - Google Patents

Description

本発明は、フラットメディアにコーティング物質を塗布するためのコーティングユニットに関する。本発明はまた、フラットメディアにコーティング物質を塗布するためのコーティングユニットを備えるフラットメディアに印刷するための機械に関する。

印刷機は、包装産業でシート又は巻取り紙又はボール紙などのフラットメディアに印刷するために使用される。印刷機は連続する複数のステーションを備える。最上流に位置する第１ステーションは、連続的にメディアを投入する送込みステーションである。送込みステーションは、続けて配置される１又は２以上の印刷ユニットの形態の複数の印刷ステーションに供給する。印刷ユニットの各々は、同等な彩色のインクを用いて特定の色を印刷する。画像が印刷されたメディアを集める配送ステーションは、印刷機の最後に設けられる。

ボール紙のシート、より詳細には段ボールに印刷する場合に、最もよく使用される技術は、フレキソユニットを用いるフレキソ印刷である。また、例えばインクジェット式デジタル印字ヘッドを備えた印刷ユニットを使ったデジタル印刷は、ますます発展している。この印刷技術は、包装業者が、包装を表すコンピュータファイルから新しいシートに印刷するために、ジョブを迅速に変更することを可能にする。

印刷機は、所望の色数に応じて１又は２以上の印刷ユニットを備える。メディアは、上流から下流へ、送込みステーションから印刷ユニットへ、そして配送ステーションまで長手方向に移動する。印刷されたメディア上に最終的な高品質画像を得るために、異なる色の全パターンが正確に重ね合わされることが特に必要である。印刷ドットが変形していないことも必要である。

包装は、主として包装されることになる製品に応じて選択された品質レベルの基準に応じて選択される。メディアは、現在でも依然として印刷後に視覚的に品質管理されている。オペレータは、印刷されたメディアを綿密に観察しながら全種類の欠点を探して、不適格なメディア又は複数メディアを取り除く。

米国特許第６，４７１，４３０号明細書

得られる印刷品質は、印刷機の品質、使用されるインクの品質だけでなく、印刷機に入る際の投入メディアの品質にも依存する。実際、ボール紙の場合に並びに同種のメディアに関して、その表面は、メディアを構成するセルロース繊維の性質に依存して種々のインク吸収特性をもたらす不規則性を有する場合がある。

塗布された印刷画像は、インクのない場所とインク過剰の場所とを有し、色又は複数の色は明度が変化し、他の欠点も生じるということになる。実際、インク滴はメディアの表面に到達する際に均一に広がらない場合がある。得られた画像は、予期されるより遥かに大きな表面積を有し肉眼で見える多数の印刷ドットによって歪められ、正しく印刷されているように見えるドットと互い違いになる。さらに、インクの顔料はボール紙に吸収されて、低密度の色素密度をもたらし、くすんだ画像が得られるようにする。

本発明の主目的は、少なくとも１つの印刷ユニットを備えるフラットメディアを印刷するための機械の印刷品質を向上させることにある。第２の目的は、フラットメディア表面の全部又は一部に塗布することを可能にするユニットを備える印刷機を提供することである。第３の目的は、従来技術の印刷機に関して述べた技術問題を克服することである。さらにもう１つの目的は、フラットメディアを印刷するための機械にコーティングユニットを挿入するのを成し遂げることである。

本発明の態様によれば、フラットメディアを印刷するための機械においてフラットメディアの表面全体又はフラットメディア表面の一部に亘りコーティング物質を塗布するために、コーティングユニットが使用される。コーティングユニットは、
フラットメディアにコーティング物質を塗布するために回転駆動されてメディア表面の全部又は一部に対して位置決め可能なアプリケータローラと、
回転駆動され、アプリケータローラに対して位置決めされ、及びアプリケータローラをコーティング物質で覆うアニロックスローラと、
コーティング物質タンク、コーティング物質ポンプ、コーティング物質を循環させる手段、及びアニロックスローラにコーティング物質を供給するためにアニロックスローラに対して適用されるデバイスを備える、アニロックスローラにコーティング物質を供給することを可能にする供給システムと、
を備える。

コーティングユニットは、アプリケータローラ上の過剰なコーティング物質を回収するために、アプリケータローラに対して下流側に取り付けられかつアプリケータローラに対して位置決め可能な回収システムをさらに備えることを特徴とする。

フラットメディアは、非限定の例として、紙、平らなボール紙、段ボール、積層段ボール、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）又は他のポリマーなどの可撓性プラスチック、もしくは他の材料などの、シート、ボード、又は連続ストリップの形態の材料でできているものとして規定される。フラットメディアは、非限定の例として、ブランクから包装箱を形成することが意図されたシートとして規定される。

言い換えれば、印刷機に直接取り付けられたコーティングユニットを設けることで、得られる印刷品質は、コーティング物質を堆積させて、浪費を防ぐためにこの物質を回収することによって改善することができる。印刷品質は、単に元のメディアにだけに依存しないことになる。メディアはコーティングされるので、顔料が表面に残存し、結果的にモットリング現象を防ぐ。

本発明のさらに別の態様では、少なくとも１つの印刷ユニットを備えるフラットメディアを印刷するための機械は、前記の並びに請求項に記載の技術的特徴のうちの１又は２以上を有する少なくとも１つのコーティングユニットを備える。

本発明は、添付の概略図を参照して以下の非限定的な例示的な実施形態の説明から容易に理解され、その様々な利点及び異なる特徴がより明らかになるであろう。

本発明による２つのコーティングユニットを備える印刷機の斜視図である。 本発明による非作動位置でのコーティングユニットの側面図である。 本発明による生産位置でのコーティングユニットの側面図である。 本発明による２つの生産ジョブの間の位置でのコーティングユニットの側面図である。 本発明による洗浄位置でのコーティングユニットの側面図である。

図１に示すように、印刷機１は、例えば段ボールのシートなど、プレート状要素の形態のメディアに印刷するために使用される。主たる例示的実施形態では、印刷機１は、例えば米国特許６．４７１，４３０号明細書に記載される一部の構成部品を含むデジタル印刷機である。印刷機１は、特に、順に１列に配置される４つの印刷ユニット２のセットを備える。印刷ユニット２の各々は、少なくとも１つのデジタル式、例えばインクジェット式印刷ヘッド、例えば非接触式印刷ヘッドを備える。ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローのインクは、シート上に印刷される。

シートは、印刷機１（図示せず）から上流側に取り付けられた送込みステーション（図示せず）から投入される（図１の矢印Ｆ）。次に、シートは把持され、搬送され、長手方向Ｆに流れ、印刷されると印刷機１から下流側に取り付けられた配送ステーション（図示せず）で排出Ｆされる。蒸気排出管を備える２つの乾燥機３は、印刷ユニット２から下流側に配置される。

長手方向は、印刷機内でのフラットメディアの経路に関してその中心長手軸線に沿って規定される。上流及び下流方向は、印刷機１全体の長手方向において、メディア経路上の移動方向に関して規定される。

印刷されることになるシートは、第１上流側横方向ローラ５と第２下流側横方向ローラ６の間に取り付けられる無端金属ベルト４によって上流側から下流側へ搬送される。２つの横方向ローラ５及び６のうちの少なくとも一方は、モータによって回転駆動され（図１の矢印Ｒ）、これによりベルト４が駆動される。ローラ５及び６、並びにベルト４はフレーム７上に取り付けられる。シートは、真空ボックスとも呼ばれる吸引ボックスに基づいて、ベルト４に対してその道程の上部全体にわたって平らにされたままで印刷ユニット２及び乾燥モジュール３の下を通過する。

本発明によれば、印刷機１は、フラットメディア表面の全部又は一部にわたってコーティング物質を塗布するために少なくとも１つのコーティングユニット８及び９を備える。

印刷される段ボールシート上に印刷することによって堆積されることになるインクの付着及び安定性を促進するために、印刷機１は、上流側コーティングユニット８を備えることが好ましい。この上流側コーティングユニット８は、第１印刷ユニット２から上流側の、送込みステーションの直後に配置される。上流側コーティングユニット８は、上流側ローラ５に対して垂直に配置される。

上流側コーティングユニット８は、この場合、各印刷実行のブランクシートの表面全体にわたってコーティングを塗布する。このように、その後に印刷される画像を受け取るプレコーティングを備える表面が準備される。コーティング物質は、水溶性高分子を含む水性物質である。コーティングを乾燥させるために、上流側コーティングユニット８と第１印刷ユニット２の間に乾燥機３を挿入することができる。

印刷された段ボールシート上に印刷することによって堆積されるインクの安定性及び保護を促進するために、印刷機１は、下流側コーティングユニット９を備えることが好ましい。この下流側コーティングユニット９は、最終印刷ユニット２の下流側かつ乾燥機３の下流側で、配送ステーションの直前に配置される。下流側コーティングユニット９は、下流側ローラ６に対して垂直に配置される。

下流側コーティングユニット９は、この場合、印刷されたシートの表面全体にわたって、従って印刷画像全体にわたってコーティングを塗布する。このようにして、印刷された表面は、印刷及び乾燥が行われたばかりの画像を保護するためにポストコーティングで覆われる。

図２から５に示すように、上流側コーティングユニット８及び下流側コーティングユニット９の各々は、アプリケータローラ１１を備える。アプリケータローラ１１は、横方向に、つまりベルト４に対して垂直に位置決めされる。アプリケータローラ１１は、生産フェーズの間、回転駆動される（図３の矢印Ｔ）。アプリケータローラ１１は、例えば可撓性ゴム１２といった弾力性及び吸収性を有する多孔質材料の均質層で覆われる。

アプリケータローラ１１は、コーティング物質、プレコーティング又はポストコーティングをシートに塗布するために、シート表面の全部又は一部に対して位置決め可能である。シートは、アプリケータローラ１１とベルト４との間に残された隙間を循環する。従って、コーティング物質、プレコーティング又はポストコーティングは、段ボールシート上で、畝（ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎ）及び各畝の間の溝（ｆｕｒｒｏｗ）上に堆積されることになる。段ボールシートは、アプリケータローラ１１の可撓性ゴム１２により押し潰されることはない。

上流側コーティングユニット８及び下流側コーティングユニット９の各々は、アニロックスローラ１３を備える。アニロックスローラ１３は、生産フェーズの間、回転駆動される（図３の矢印Ｓ）。アニロックスローラ１３は、アプリケータローラ１１と平行に位置決めされる。アニロックスローラ１３は、アプリケータローラ１１の回転軸に対して実質的に下流側に取り付けられる。アニロックスローラ１３は、作動時、アプリケータローラ１１に対して位置決めされる。アニロックスローラ１３は、コーティング物質、プレコーティング又はポストコーティングでアプリケータローラ１１を覆う。

上流側コーティングユニット８及び下流側コーティングユニット９の各々は、供給システム１４を備える。供給システム１４は、物質タンク、ポンプ、コーティング物質を循環させる手段（図示せず）、並びに、アニロックスローラ１３にコーティング物質を供給するためにアニロックスローラ１３に対して適用されるデバイス１６を備える。供給システム１４は、アニロックスローラ１３にコーティング物質を供給することを可能にする。

デバイスは、ドクターブレードチャンバ１６を有するタイプであることが好都合である。ドクターブレードチャンバ１６は、アニロックスローラ１３と平行に位置決めされる。ドクターブレードチャンバ１６は、アニロックスローラ１３の回転軸に関して上流側に取り付けることができる。ドクターブレードチャンバ１６は、アニロックスローラ１３のセルをコーティング物質で満たすための空間を定める２つのドクターブレードを備える。

アイドルフェーズ及び／又は洗浄フェーズ（図２）から生産フェーズ（図３）へ移るために、ドクターブレードチャンバ１６は、アクチュエータ１７の格納（図２の矢印）及び枢動ピンによって、最低位置からアニロックスローラ１３に対して適用される位置まで旋回する（図２の矢印ＰＵ）。最低位置では、ドクターブレードチャンバ１６は、例えばベルト４に対して平行に置かれる。ドクターブレードチャンバ１６の洗浄フェーズへ移るために、ドクターブレードチャンバ１６は、アクチュエータ１７及び枢動ピンによって、アニロックスローラ１３に対して適用される位置から最低位置まで旋回する（図３の矢印ＰＤ）。

本発明によれば、上流側コーティングユニット８及び下流側コーティングユニット９は、回収システム１８をさらに備える。回収システム１８は、作動時、アプリケータローラ１１に対して、詳細にはアプリケータローラ１１の多孔質材料の均質層１２に対して位置決めされる。回収システム１８はアニロックスローラ１３に近接してその下流側に取り付けることができ、下流側はアプリケータローラ１１の回転方向Ｔに関して規定される。従って、アプリケータローラ１１は、回収システム１８によって、新たな各回転の後で再び清浄になる。

印刷がシート単位で実行されると仮定すると、シートはベルト４により搬送されて連続的に到着する。シートは数ｃｍの隙間で互いに分離される。その結果、一部の物質はアプリケータローラ１１上に残り、アプリケータローラ１１にはドクターブレードチャンバ１６によって断続的に供給される。アプリケータローラ１１は連続的に回転し（Ｔ）、２枚のシートの間の隙間領域で回転する場合、コーティング物質はシート表面に塗布するために使用されず、回収システム１８によって回収することができる。

印刷用のシートは、種々のサイズを有することができ、例えば、シートの幅は、アプリケータローラ１１の最大コーティング長よりも小さい。また、回収システム１８は、アプリケータローラ１１上ではあるがシート形状の外側に残る物質を回収する。

回収システム１８は、ドクターブレードキャリア２１に挿入されるドクターブレード１９を備えることができる。ドクターブレードを備えたドクターブレードキャリア２１は、アプリケータローラ１１に対して平行に位置決めされる。作動位置では、ドクターブレード１９のエッジは、多孔質材料の均質層１２に対して位置決めして押し付けることが可能である。ドクターブレード１９のエッジは、アプリケータローラ１１上の余分な物質を回収するために、アプリケータローラ１１をその回転（Ｔ）中にこすってなめらかにすることが可能である。

回収システム１８は、コーティング物質、プレコーティング又はポストコーティングのための吸引手段を備えることが好ましい。吸引手段２２は、ドクターブレード１９によって回収された過剰物質を吸い上げるためにドクターブレード１９の下に取り付けることができる。実際、アプリケータローラ１１が回転すると余分な物質はドクターブレード１９の下に蓄積する。吸引手段２２はこの余分な物質を吸い上げる。

吸引手段２２は、ドクターブレードキャリア２１の端部に適用され、ドクターブレード１９に対して平行な有孔管の形態とすることができる。吸引手段２２は、チューブ、ポンプ、及びコーティング物質の貯蔵タンクに接続される。

回収システム１８は、好ましくはアクチュエータ式の移動手段２３を備える。これらの移動手段２３は、回収システム１８をドクターブレードキャリア２１、ドクターブレード１９、及び吸引手段２２と共に作動位置（図３及び５参照）から非作動位置（図２及び４参照）へ及びその逆に移動させることができる。作動位置では、ドクターブレード１９は多孔質材料の均質層１２の表面をこすってなめらかにする。非作動位置では、ドクターブレード１９はアプリケータローラ１１から離れる。

上流側コーティングユニット８及び下流側コーティングユニット９は、好ましくは洗浄システム２４をさらに備える。洗浄システム２４はアニロックスローラ１３に近接してその下流側に取り付けることができ、下流側はアプリケータローラ１１の回転方向Ｔに関して規定される。従って、洗浄システム２４は、回収システム１８に対して下流側に取り付けることができる。洗浄システム２４は、アプリケータシステム１１に対して、詳細には多孔質材料の均質層１２に対して位置決め可能であり、あらゆる塵埃を除去するためにアプリケータローラ１１を洗浄することができる。

洗浄システム２４は、好ましくはスリーブを備えたロール２６を含む。ロール２６は、アプリケータローラ１１に対して平行に位置決めされる。スリーブは、コーティング物質を吸収する特性を有する材料を備える。ロール２６のスリーブの材料は、布タイプ織物などを含むグループから選択される。

洗浄システム２４は、スリーブ付きロール２６の上方に取り付けられる散布デバイス２７を備えるのが有利である。散布デバイス２７は、ロール２６に対して平行かつアプリケータローラ１１に対して平行に位置決めされる。散布デバイス２７は、水又は何らかの他の水性洗浄液が供給される有孔管の形態とすることができる。散布デバイス２７はロール２６を濡らす。散布デバイス２７は、織物がアプリケータローラ１１の可撓性ゴム１２に対する研磨材とならないようにすることができる。洗浄システム２４のロール２６は、作動時、アプリケータローラ１１を洗浄して濡らすために多孔質材料の均質層１２に対して位置決めされる。

洗浄システム２４は、好ましくは移動手段を備える。これらの移動手段は、洗浄システム２４をスリーブ付きロール２６及び散布デバイス２７と共にアプリケータローラ１１に対する作動位置（図４及び５参照）からアプリケータローラ１１から離れた非作動位置（図２及び３参照）へ及びその逆に移動させる。

オペレータは、上流側コーティングユニット８及び／又は下流側コーティングユニット９の構成部品の位置を選択することができる。非作動のアイドル状態（図２）では、アニロックスローラ１３はアプリケータローラ１１から離される。ドクターブレードチャンバ１６は最低位置にある。回収システム１８は、ドクターブレードキャリア２１、ドクターブレード１９及び吸引手段２２と共にアプリケータローラ１１から離される。洗浄システム２４は、スリーブ付きロール２６及び散布デバイス２７と共にアプリケータローラ１１から離れている。

生産位置（図３）では、アニロックスローラ１３は、アプリケータローラ１１をコーティング物質で覆うためにアプリケータローラ１１に対して位置決めされる。ドクターブレードチャンバ１６は、アニロックスローラ１３にコーティング物質を供給するためにアニロックスローラ１３に対して適用される位置にある。回収システム１８は、ドクターブレードキャリア２１、ドクターブレード１９及び吸引手段２２と共に作動位置にあり、ドクターブレード１９は多孔質材料の均質層１２の表面をこすってなめらかにする。洗浄システム２４は、スリーブ付きロール２６及び散布デバイス２７と共にアプリケータローラ１１から離されたままとすることができる。

２つの生産ジョブの間の位置（図４）では、アニロックスローラ１３はアプリケータローラ１１から離される。ドクターブレードチャンバ１６は、アニロックスローラ１３にコーティング物質を供給できる、アニロックスローラ１３に対して適用される位置にある。回収システム１８は、ドクターブレードキャリア２１、ドクターブレード１９及び吸引手段２２と共にアプリケータローラ１１から離されている。洗浄システム２４は、スリーブ付きロール２６及び散布デバイス２７と共にアプリケータローラ１１に対する作動位置にある。

洗浄位置（図５）では、アニロックスローラ１３は、アプリケータローラ１１に対して位置決めされる。ドクターブレードチャンバ１６は、アニロックスローラ１３に対して適用される位置にある。ドクターブレードチャンバ１６には水が供給される。その結果、アニロックスローラ１３は、物質のあらゆる痕跡を薄めて除去するために、水をアプリケータローラ１１に塗布する。回収システム１８は、ドクターブレードキャリア２１、ドクターブレード１９及び吸引手段２２と共に作動位置にあり、ドクターブレード１９は多孔質材料の均質層１２の表面をこすってなめらかにする。洗浄システム２４は、スリーブ付きロール２６及び散布デバイス２７と共にアプリケータローラ１１に対する作動位置にある。洗浄システム２４は、スリーブ付きロール２６及び散布デバイス２７と共に適用可能であり、従って定期的に起動させることができる。

本発明は、説明及び図示された実施形態に限定されない。特許請求の範囲の範疇を超えることなく多くの変更例が可能である。

Claims (11)

1. フラットメディアを印刷する機械においてフラットメディア表面の全部又は一部にわたってコーティング物質を塗布するためのコーティングユニットであって、
   前記メディアに前記物質を塗布するために、回転駆動（Ｔ）されかつ前記メディア表面の全部又は一部に対して位置決め可能なアプリケータローラ（１１）と、
   回転駆動（Ｓ）され、前記アプリケータローラ（１１）に対して位置決めされ、及び前記アプリケータローラ（１１）を前記コーティング物質で覆うアニロックスローラ（１３）と、
   物質タンク、ポンプ、前記物質を循環させる手段、及び前記アニロックスローラ（１３）に前記物質を供給するために前記アニロックスローラ（１３）に対して適用されるデバイス（１６）を備える、前記アニロックスローラ（１３）に前記物質を供給することを可能にする供給システム（１４）であって、前記デバイス（１６）を前記アニックスローラ（１３）に近接離間させる作動手段（１７）を含む、供給システム（１４）と、
   を備え、
   前記ユニットは、
   前記アプリケータローラ（１１）上の余分な物質を回収するために前記アニックスローラ（１３）に対して下流側に取り付けられかつ前記アプリケータローラ（１１）に対して位置決め可能な回収システム（１８）であって、前記回収システム（１８）を作動位置から非作動位置へ及びその逆に移動させることができる移動手段（２３）を含む回収システム（１８）と、
   前記アニックスローラ（１３）に対して下流側に設けられ前記アプリケータローラ（１１）に対して位置決めされ前記アプリケータローラ（１１）を洗浄することができる洗浄システム（２４）であって、前記洗浄システム（２４）を作動位置から非作動位置へ及びその逆に移動させることができる移動手段を備える洗浄システム（２４）と、をさらに備える、ことを特徴とするユニット。
2. 前記回収システム（１８）は、前記回収される余分な物質を吸い上げるために前記物質用の吸引手段（２２）を備える、請求項１に記載のユニット。
3. 前記洗浄システム（２４）は、前記物質を吸収する特性を有する材料を含むスリーブを備えるロール（２６）を含む、請求項１または２に記載のユニット。
4. 前記材料は、織物を含むグループから選択される、請求項４に記載のユニット。
5. 前記洗浄システム（２４）は、前記ロール（２６）の上方に取り付けられた散布システム（２７）を備える、請求項１から４のいずれか１項に記載のユニット。
6. 前記アプリケータローラ１１は、弾力性及び吸収性を有する多孔質材料の均質層（１２）で覆われる、請求項１〜５のいずれかに記載のユニット。
7. 前記供給システム（１４）の前記デバイスは、ドクターブレードチャンバ（１６）である、請求項１〜６のいずれかに記載のユニット。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の少なくとも１つのコーティングユニット（８、９）を含む少なくとも１つの印刷ユニット（２）を備えるフラットメディアを印刷するための機械。
9. 前記コーティングユニット（８）は、前記印刷ユニット（２）の上流側に配置され、各印刷実行の前記ブランクメディアの表面にコーティングを塗布し、その後に印刷される画像を受け取るためにプレコーティングを備えた前記表面を準備するようになっている、請求項８に記載の機械。
10. 前記コーティングユニット（９）は、前記印刷ユニット（２）の下流側に配置され、前記印刷画像にコーティングを塗布し、前記印刷画像を保護するために前記印刷表面をポストコーティングで覆うようになっている、請求項８又は９に記載の機械。
11. 前記印刷ユニット（２）は、少なくとも１つのデジタル印刷ヘッドを備える、請求項１〜１０のいずれかに記載の機械。

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