(57)【要約】  回転式オフセット印刷機の印刷品質を改善するための装置と方法であって、版シリンダに接触するインク着けローラ対して駆動作用または制動作用を選択的に適用するための速度可変のサーボモータを含む装置と方法である。サーボモータは、印刷駆動機構と独立したベルト駆動機構によって、直接的にインク着けローラと連結され、印刷中に版シリンダとインク着けローラの間の選択された表面速度の差を維持するために制御され得る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷駆動機構によって回転する版シリンダと、常態において前記版シリンダと回転方向に接触しているインク着けローラと、を有する輪転機から異物を取り除く装置であって、
前記印刷駆動機構から分離し、前記インク着けローラに直接連結されている速度可変のサーボモータと、
第１のインク着けローラと前記版シリンダとの間をいくつかの異なる相対的な表面速度のうちのいずれか１つに維持するように調整可能である、前記速度可変のサーボモータのコントローラと、
を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記版シリンダ、前記インク着けローラ、または、前記印刷駆動機構のうちの少なくとも１つの速度を検出するためのセンサを更に有し、前記検出された速度が、選択された表面速度の差を維持するために、前記コントローラによって使用されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置は、複数のインク着けローラを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記速度可変のサーボモータが連結されたインク着けローラは、前記版シリンダにインクを塗布するための前記第１のインク着けローラであり、前記版シリンダはインクが塗布された後で前記輪転機のブランケット胴と接触することを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記装置は、少なくとも１個のインク着けローラを有する既存の印刷機を改良するために適合されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記インク着けローラは、ベルト駆動機構によって前記速度可変のサーボモータに直接連結されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記インク着けローラは、歯がついているベルト駆動機構、チェーン駆動機構、伸縮シャフト駆動機構、またはギア駆動機構のうちの１つによって前記速度可変のサーボモータに直接連結されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記輪転機の速度が変わる間、選択された一定の表面速度の差が前記インク着けローラと版シリンダとの間で維持されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記１分あたり４０フィートと１２０フィートの間の相対的な表面速度が印刷操作のために選択可能であり、表面速度の差無しが別の印刷操作モードのために選択可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも１個のローラ用温度センサを更に有し、前記検出されたローラ温度に応答して表面速度の差が制御されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記速度可変のサーボモータは、前記第１のインク着けローラに制動作用を選択的に加えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記速度可変のサーボモータは、前記版シリンダより速い表面速度で前記第１のインク着けローラを選択的に駆動することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記コントローラは、印刷操作モードに応答して、異なる表面速度の差を選択するようにプログラムされていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記印刷操作モードと前記表面速度の差とは、
準備モードが最適な表面速度の差にし、
印刷モードが印刷速度を変更するための調整をするために駆動機構又は制動機構を連続的に変更し、
汚れ拭き取りモードが表面速度の差を無しにする、
ことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
回転式オフセット印刷機で印刷の品質を改善する装置において、印刷駆動機構によって回転される版シリンダと、前記版シリンダにインクを塗布する少なくとも１つのローラとを有し、印刷中に前記インクを塗布するローラが前記版シリンダに調整可能な圧力で回転方向に接触されている装置であって、
前記インクを塗布するローラに制動作用を選択的に加えるための速度可変のサーボモータと、
少なくとも前記版シリンダまたは印刷駆動機構の１つの速度を検出するためのセンサと、
印刷中に、前記版シリンダと前記少なくとも１つのインクを塗布するローラとの間で選択された表面速度の差を維持するために前記速度可変のサーボモータのコントローラと、
を有することを特徴とする装置。
【請求項１６】
前記インクを塗布するローラは、ベルト駆動機構によって前記速度可変のサーボモータに直接連結されていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記インクを塗布するローラが、歯がついているベルト駆動機構、チェーン駆動機構、伸縮シャフト駆動機構、またはギア駆動機構のうちの１つによって前記速度可変のサーボモータに直接連結されていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記維持された表面速度の差が、印刷操作に対して１分あたり４０フィートと１２０フィートの間であり、表面速度の差無しが他の印刷操作モードに対して選択可能であることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
少なくとも１個のインク着けローラによってインクをつけられるオフセット印刷機の版シリンダから異物を除去する方法であって、
印刷駆動機構で版シリンダを駆動する工程と、
前記版シリンダの回転速度を検出する工程と、
インクを前記版シリンダに塗布するために、前記少なくとも１個のインク着けローラを前記版シリンダに圧力で回転方向に接触させて配置する工程と、
少なくとも１個のサーボモータを有するインク着けローラの速度を変える工程と、
前記少なくとも１個のインク着けローラの測定された速度に基づいて、前記サーボモータを有するインク着けローラにトルクをかけて、前記少なくとも１個のインク着けローラと前記版シリンダとの間の速度の差を生成し、それにより前記版シリンダから異物を取り除く工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２０】
印刷中に維持される選択された表面速度の差が、１分あたり４０フィートと１２０フィートの間にあることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
印刷中に維持される選択された表面速度の差が、１分あたり６０フィートと１００フィートの間にあることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
印刷中に維持される選択された表面速度の差が、１分あたり８０フィートであることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
汚れを拭き取る間、実質的に表面速度の差を生じさせない工程を更に有することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記サーボモータは、動的に制動作用を加えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置と印刷方法に関し、特に、回転式のオフセット印刷機用のインクローラで使用される印刷装置と印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オフセット印刷機は、通常は、印刷版（printing plate）を運ぶ版シリンダ（plate cylinder）を含んでいる。印刷版は、画像領域を定義する親油性の表面と非画像領域を定義する親水性の表面を有する。インクローラはインクを印刷板に塗布し、インクは画像を形成する親油性の表面に集まり、画像はブランケット胴（blanket cylinder）に転写され、画像は次に、紙、プラスチックまたは金属などの媒体に転写される。画像を印刷板からブランケットローラへ、次に、媒体へ転写することによって、印刷板は画像を媒体に直接的に印刷しないので、それゆえ、専門用語は「オフセット」印刷である。
【０００３】
種々の構成のインクローラが当業界で知られている。インクローラは１個以上のインク着けローラで運ばれるインクを印刷板に塗布する。例えば、インクシステムの例は、プライスの米国特許第６，５７１，７１０号公報に示される。
【特許文献１】米国特許出願第６，５７１，７１０号公報
【特許文献２】米国特許出願第３，４６７，００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の印刷システムに関連づけられる問題は、印刷中の印刷板に異物が存在するあるいは異物が蓄積することである。これらの粒子は、時々「ヒッキー（hickeys）」として言及され、印刷中に媒体に転写された画像の品質を低下する。
【０００５】
印刷板上の異物の問題を解決するためのアプローチは、ドモータ（Domotor）の米国特許第３，４６７，００８号公報で議論されている。ドモータのシステムでは、第１のインク着けローラは、版シリンダの表面速度に対して異なる表面速度でギヤ駆動機構で駆動される。そのような表面速度の差の結果として、版シリンダとインク着けローラの表面が互いにふき取られ、異物(糸くず、紙の小片、または乾いたインク粒子など)は版シリンダからぬぐい取られる。粒子は版シリンダからインクローラ列に沿って遠くに輸送される。
【０００６】
ドモータは、特別なギヤ駆動システムを開示しているが、そのシステムは印刷機の設計の初期コストと複雑性さとを増加させる。ドモータの表面速度の差は、インクローラの駆動機構を含む、インクローラのギア比率とインクローラの直径の選択によって得られる。ドモータシステムの限界と欠点に対して、以下に議論されるインク着けローラ駆動機構と制御方法が検討された。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
好ましい実施例の概要
本発明の実施例は、回転式オフセット印刷機の版（plate）から異物を取り除くための装置である。そのような印刷機は、通常、印刷駆動機構によって回転される少なくとも１個の版シリンダと、版シリンダと普通は回転方向に接触する１つ以上のインク着けローラとを有する。本装置は、印刷駆動機構から離れて、少なくとも１つのインク着けローラに連結されている速度可変のサーボモータ（variable speed servo motor）を含んでいる。コントローラは速度可変のサーボモータのために提供されており、該コントローラは、インク着けローラと版シリンダとの間を選択された異なる表面速度の差を維持するように調整可能である。本装置は、版シリンダ、駆動されたインク着けローラ、および／又は、印刷駆動機構の少なくとも１つの速度を検出するためのセンサを更に含み得る。検出された速度は、選択された表面速度比率を維持するためにコントローラによって使用される。
【０００８】
本装置の好ましい実施例では、速度可変のサーボモータは、版シリンダにインクを塗布するために第１のインク着けローラと直接連結され、その後で、版シリンダはブランケット胴に接触する。本装置は、少なくとも１個のインク着けローラを有する現有の印刷機、特に、変更されていない状態の印刷機であって、別のローラ、特に、版シリンダに摩擦的な係合により間接的に駆動されるインク着けローラを有する印刷機に、改良するために適合され得る。好ましくは、本発明に従って、インク着けローラは、ベルト駆動機構あるいはギヤ駆動機構によって速度可変のサーボモータと直接連結される。
【０００９】
本発明の好ましい実施例では、通常の印刷運転中に印刷速度が変わるときでさえ、一定の表面速度の差が第１のインク着けローラと版シリンダの間で維持される。選択可能な表面速度比の１つは、１:１である。速度可変のサーボモータは、版シリンダの表面に対して速い、遅い、または、等しい表面速度で、インク着けローラを選択的に駆動し得る。少なくとも１個のローラ用温度センサが提供され、表面速度比率が検出されたローラ温度に応答して制御され得る。速度可変のサーボモータは、インク着けローラを加速するために駆動トルクを選択的に適用する、または、インク着けローラを減速するために制動トルクを選択的に適用し得る。
【００１０】
コントローラは、印刷操作モード応答する異なる表面速度の差を選択するようにプログラムされ得る。好ましいことに、このモードは、インク着けローラと版シリンダの間の速度の差の最適値、例えば、１分あたり８０フィートに維持される印刷モードを含み得る。１つの実施例では、速度は、印刷速度にかかわらず、一定の速度の差を生じるように変えられる。別のモード、例えば、汚れ拭き取りモード（wash-up mode）では、表面速度の差は生じ得ない。
【００１１】
また、本発明は、少なくとも１個のインク着けローラによってインクが塗布される印刷の版シリンダから異物を取り除くための方法を含む。本方法の好ましい実施例では、版シリンダは、印刷駆動装置によって直接的にあるいは間接的に駆動される。版シリンダの回転速度は、適切なセンサによって検出される。インク着けローラは、インクを塗布する版シリンダに圧力で回転方向に接触させて配置される。少なくとも１個のインク着けローラの速度はサーボモータで変えられる。インク着けローラの速度が検出され、検出された版シリンダの回転速度に基づいてサーボモータを有するインク着けローラにトルクをかけて、少なくとも１個のインク着けローラと版シリンダの間の速度の差を生成し、それにより版シリンダから異物を取り除く。好ましくは、選択された速度の差は、４０フィート/分と１２０フィート/分の間であり、より好ましくは６０フィート／分と１００フィート/分の間であり、最も好ましくは８０フィート/分である。
【００１２】
選択可能な汚れふき取りモードにおいて、インク着けローラは、版シリンダに対して表面速度の差がほとんどない、または、全くないように制御し得る。種々の表面速度の差は、インク着けローラを駆動することによって、あるいは、サーボモータを有するインク着けローラを動的に制動することによって、生成され得る。
【００１３】
これらの特徴のいくつかあるいはすべては、以下の詳細な記載、図面および特許請求の範囲において手がけられるように、本発明の実施例に含まれ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の好ましい実施例は、回転式印刷機、特に、印刷駆動機構によって回転される版シリンダと、版シリンダにインクを塗布するための少なくとも１つのローラとを有するオフセット印刷機の印刷品質を改善するように設計されている。そのような印刷機において、インクを塗布するローラは、印刷中に版シリンダに調整可能な圧力で回転方向に接触され得る。速度可変のサーボモータは、インク塗布用ローラに対して選択可能な駆動または制動作用を適用するために使用される。光学的なエンコーダなどのセンサは、版シリンダ、インク着けローラ、および/又は印刷駆動機構の速度を検出するために供給される。速度可変のサーボモータ用のコントローラは、版シリンダと少なくとも１個のインク塗布用ローラとの間で選択された表面速度の差を維持する。
【００１５】
図１において、両面印刷のための回転式オフセット印刷機の実施例が示されているが、従来の回転式オフセット印刷機は他の多くの形態を取り得ることが理解される。印刷は、移動する媒体１０上で実行される。印刷機の上と下の印刷アセンブリ１２と１４は、構造と機能とが実質的に同じである。
【００１６】
各印刷アセンブリ１２、１４は、媒体上に印刷する画像を搬送する１つ以上の印刷板１８を運ぶ版シリンダ１６を含んでいる。印刷版の画像領域は１つ以上のインク着けローラ２０からインクを受けとる。版シリンダ１６は、回転可能に取り付けられたブランケット胴２２で印刷板１８に係合するために回転される。インクをつけられた画像は、ブランケット胴上に転写され、ブランケット胴は、次に、インクをつけられた画像をブランケット胴の間に鋏まれるた媒体に転写する。ブランケット胴、版シリンダおよびインク着けローラの回転方向は図中の曲がった矢で示される。
【００１７】
図１の実施例において、インクは、上と下のインクだめ２４からインク塗布用ローラ列２６を通してインク着けローラまで供給される。ローラ列からインクは移送ローラと接触する更なる一連の振動ローラ（記号「Ｖ」で示される）によってインク着けローラ２０に供給される。
【００１８】
インク着けローラ２８は、版シリンダ１８にインクを塗布する第１のローラであり、その後で、版シリンダはブランケット胴２２に接触する。湿潤システム３０は、版シリンダ１８に湿らせる流体を供給し得る。当業者は、特別な印刷の構成が多くの設計要素に依存して変わり得ることを理解し得る。例えば、種々のローラ構成は、１つまたは複数のインク着けローラを有するシステムを含む版シリンダにインクを付けるために使用し得る。本明細書における発明は、請求の範囲で明白に述べられたような以外の特別なインクローラあるいは印刷機の構成に制限されることを意図していない。
【００１９】
本発明の好ましい実施例において、インク着けローラ（form roller）、インク塗布ローラ（inking roller）、版シリンダおよびブランケット胴を有する現存の印刷機は、版シリンダから異物を取り除いて印刷品質を改善するための速度制御を供給するために改良し得る。速度可変のサーボモータ駆動３２は、印刷速度あるいは版シリンダの表面速度に対して第１のインク着けローラ２８の速度を制御するのに使用され得る。代わりに、速度可変のサーボモータ駆動の駆動と制御は、印刷機のオリジナル設備として供給し得る。
【００２０】
速度可変のサーボモータ駆動機構３２は、交流サーボ駆動機構であり、インク着けローラ、特に第１のインク着けローラ２８に加えられたトルクまたは制動作用を供給し得る。１つの実施例において、速度可変のサーボモータ駆動機構３２は、駆動ベルトあるいは駆動チェーン３４、特に、歯状のベルト駆動機構によってインク着けローラに直接連結される。代わりに、ギヤ駆動機構(記載されていない)を用いた直接の連結が作用し得る。
【００２１】
コントローラ３６は、速度可変のサーボモータ駆動機構３２を制御するために使用される。光学的なエンコーダ３８などの速度センサは、版シリンダ、インク着けローラおよび印刷駆動機構の速度を検出するために使用し得る。速度センサからの信号(破線で示される)はコントローラ３６に適用され得る。コントローラは、版シリンダとインク着けローラ２８との間で選択された表面速度の差を維持するために、制御信号(一点鎖線４０)を速度可変のサーボモータ駆動に適用する。速度差セレクタ４２は、印刷機の現在の操作モードと一致する所望の速度の差を選択するために、あるいは、（汚れふき取りモードの場合において）速度の差無しを選択するために、印刷機のオペレータが使用し得る。
【００２２】
図２は図１の回転式印刷装置とその電子制御システムの一部の概略的な正面図である。版シリンダ１６とインク着けローラ２８は図中で回転方向に接触して示される。好都合なことに、インク着けローラ２８は、その間のニップに隣接する版シリンダに対して選択可能に配置される。好ましい実施例において、インク着けローラに適用される駆動機構は、インク着けローラの位置を変えるのに適合され得る。さらに、選択された駆動システムは、駆動システムが種々の既存の印刷機を改造するために適合し得るように、種々の印刷条件とローラの動きに適合させることができる。
【００２３】
図２を継続して参照すると、版シリンダは印刷駆動モータ５０と歯車列５２によって駆動されるように示される。速度可変のサーボモータ３２は、インク着けローラに対してなされた位置調整に適合し得るベルト駆動機構３４を使用して、インク着けローラ２８の速度を変える。
【００２４】
インク着けローラと版シリンダの回転速度を示す光学的エンコーダの速度センサ３８は、コントローラ３６に信号を供給する。任意に、赤外線の温度センサ５４は、インク着けローラおよび版シリンダの温度を検出するために使用し得る。コントローラ３６はセンサ３８とセンサ５４からの信号を処理して、差動速度セレクタ４２からの信号を制御して、印刷駆動機構５０および/又は速度可変のサーボモータ３２に制御信号を供給する。印刷機の速度は、好ましい範囲内にオペレータによって決定され得る、および/又は検出されたローラ温度を維持するようために調整され得る。コントローラは、インク着けローラ２８の回転速度を上昇させるあるいは制動するために速度可変のサーボモータ３２を制御することによって、(実際の印刷速度にかかわらず)選択された速度の差違を維持し得る。
【００２５】
本発明の教えを使用する印刷機の可能な設計および操作パラメータの例は、以下の通りである。シートは、版シリンダの直径１１．００インチを有する印刷機に、１時間当たり１０，０００シート（ｓｐｈ）の印刷速度、１分あたり４７９．９６フィートに等しい１分当たり１６６．６６回転の回転数（ｒｐｍ）、で供給される。版シリンダと１：１の速度比率で接触して回転する４．００インチ直径のインクインク着けローラは、４７９．９６ｆｐｍの表面速度を有するが、４５８．３３ｒｐｍの早い速度で回転し得る。この印刷速度で、８０ｆｐｍのような最適な速度の差を生成するために、インク着けローラ速度は、３８１．９３ｒｐｍの回転速度に対応する３９９．９６ｆｐｍの表面速度まで８０ｆｐｍの差で遅くする必要がある。したがって、版シリンダの１回転に対して、インク着けローラは２．２９回転、回転する。もし、比率１：２．２９に固定されると、１０，０００ｓｐｈからの印刷機の速度変化は、速度の差において求められていない変化を発生させるだろう。例えば、５０００ｓｐｈの印刷速度は、速度比率が一定の１:２．２９である場合に、４０ｆｐｍの差だけ産み出すであろう。本発明の好ましい実施例によると、表面速度比率よりむしろ表面速度の差が、一定に選択された値に維持される。なぜなら、印刷速度は、画像、インク、ストック、印刷モードなどに依存して変動し得るので、固定比率を有することは、最適な速度の差を維持するのに役に立たないからである。制御された変動駆動機構を有することにより、最適な速度の差が種々の印刷速度で維持され得る。
【００２６】
本発明は好ましい実施例を参照して記載されたが、本発明は種々のデザインの印刷機に適合され得ることが理解されるだろう。保護されるべき本発明の範囲は、説明された要素およびその同等物を有する上記の特許請求の範囲で定義される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】回転式印刷機およびその電子制御システムの概要を示す正面図である。
【図２】図１の回転式印刷機およびその電子制御システムの一部の概要を示す立面図である。
【図１】
2007522979.tif 000002
【図２】
2007522979.tif 000003
【国際調査報告】
2007522979.tif 000004