(57)【要約】      （修正有）【課題】従来の凹版印刷機用パターン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、凹版版面とローラの接触状態を視覚にて容易に確認することができる凹版印刷機用パターンローラ及びそれを用いた着肉装置を提供する。【解決手段】軸芯に少なくとも一層以上のゴム層及び／又は樹脂層が被覆されている凹版印刷機用パターンローラ１において、パターンローラ１のパターンを形成しているパターン表層の少なくとも一部に可逆性示温顔料を含有していることを特徴とする凹版印刷機用パターンローラ１である。また、パターンローラ１近傍にパターン表層を検知する光学検知装置１６、凹版版面に対する押圧を制御・管理する押圧制御装置１７及び押圧管理装置１８を付設した着肉装置である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯に少なくとも一層以上のゴム層及び／又は樹脂層が被覆されている凹版印刷機用パターンローラにおいて、前記パターンローラのパターンを形成しているパターン表層の少なくとも一部に示温顔料を含有していることを特徴とする凹版印刷機用パターンローラ。
【請求項２】
軸芯に少なくとも一層以上のゴム層及び／又は樹脂層が被覆されている凹版印刷機用パターンローラにおいて、前記パターンローラのパターンを形成しているパターン表層の少なくとも一部に変色温度領域と色調の異なる複数の示温顔料を含有していることを特徴とする凹版印刷機用パターンローラ。
【請求項３】
前記パターン表層は、エボナイト、ウレタン、塩化ビニル、ニトリルゴムの群から選択される材料から構成されるゴム材料と、熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂から構成される樹脂材料のいずれか又は両方と前記示温顔料とを混合してローラを構成していることを特徴とする請求項１及び２記載の凹版印刷機用パターンローラ。
【請求項４】
前記パターン表層は、前記示温顔料を１０重量％〜４０重量％含有していることを特徴とする請求項１及至３記載の凹版印刷機用パターンローラ。
【請求項５】
前記パターン表層に含有させた前記示温顔料は、可逆性示温顔料であることを特徴とする請求項１及至４記載の凹版印刷機用パターンローラ。
【請求項６】
インキ壺と、壺ローラと、前記凹版印刷機用パターンローラと、前記凹版印刷機用パターンローラの近傍に付設した光学検知装置と、前記光学検知装置に連結された押圧制御装置と、前記押圧制御装置の押圧制御を実現する押圧管理装置とを備えたことを特徴とする凹版印刷機の着肉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹版印刷機に用いられるパターンローラに関し、特に製品品質の安定に寄与し、長期使用に優れるパターンローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の凹版印刷機の概略構成図を図７に示す。凹版胴（２）の周面には、非画線部としての平面と、画線部としての凹部とで形成された凹版版面（３）が装着されており、凹版版面（３）には、余剰インキの拭き取りを行うワイピングローラ（７）が対設されている。また、凹版版面（３）にはインキ壺（４）からのインキ（５）を転移させる複数のパターンローラ（６）が、凹版版面（３）の円周方向にわたり所定の間隔で対設されている。
【０００３】
パターンローラ（６）には、インキ壺（４）及び壺ローラ（８）がそれぞれ付設しており、インキ壺（４）には、それぞれ異なった性質のインキが貯えられている。凹版印刷作業は、各インキ壺（４）のインキ（５）が、壺ローラ（８）からローラ群を経て、およそ均一皮膜となった状態でパターンローラ（６）へ転移し、凹版胴上の凹版版面（３）に転移する。この転移したインキのうち、絵柄部分以外の箇所に付着したインキを凹版版面（３）に圧接して、回転するワイピングローラ（７）にて拭き取った後、凹版胴（２）と圧胴（９）との間を通過する紙に残った絵柄部分のインキを、転写させて印刷を施すものである。
【０００４】
一般にパターンローラ（６）は、一つのインキに対して一つ配置されており、材質としては、ＰＶＣ（塩化ビニル）又はＮＢＲ（ニトリルゴム）である。このようなパターンローラ（６）を備えた凹版印刷機での印刷作業は、インキの種類によっては、パターンローラ（６）から凹版版面（３）の凹部へインキが適正に転移しきれないために、インキの転移効率が悪く、印刷品質の良い印刷物を連続的に得ることが難しかった。また、印刷品質の良い印刷物を得るために、凹版版面（３）とパターンローラ間のニップ幅（接触幅）を大きくすることや、過剰なインキ供給を行うことで対応を図っていたが、インキ消費の増大によるコスト負荷や、パターンローラ（６）の耐久性を阻害する要因となっていた。
【０００５】
この問題点を解消する方策として、ローラ表面に着肉部分を持つ資材を貼り付けて構成したことを特徴とする凹版印刷用パターンローラ及びローラ表面の着肉部分以外に撥水、撥油性樹脂材を塗布して構成することを特徴とする凹版印刷用パターンローラがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、凹版印刷機の凹版胴に備えられた凹版版面１版の円弧長に対して、凹版版面にインキを転移するパターンローラが、１回転するギアの噛み合わせによるパターンローラ装置であって、パターンローラの円周長を、凹版版面１版当たりの円弧長より０．１〜４．０％大きくした凹版印刷機のパターンローラがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１９１４９５号公報
【特許文献２】特開２００２−３０７６５９号公報
【０００８】
上述した先行技術である特許文献１を用いた場合、凹版印刷におけるインキの多量消費や、それを避けるために行われるパターンローラの加工上の問題を解決し、かつ、多大の費用、労力及び時間を減少させる等、効率的である。しかしながら、近年、凹版印刷の高速化、凹版版面の深凹版や細画線の採用等、その取り巻く環境が大きく変化し、従前以上に効率的なインキの転移が求められ、凹版版面とパターンローラとの間の接触を強圧とせざるを得ず、特許文献１のように、ローラ表面に感光性樹脂版をパターンローラの表面に貼り付けて構成した方法では、パターンローラの堅牢性を満足することができなくなり、わずかの使用においても極度に劣化する場合があった。また、満足するインキの転移は望めるが、パターンローラを、定期的に交換しなければならず、パターンローラにかかるコストが増加するだけでなく、パターンローラ交換におけるオペレータの労働負荷の軽減が図れない。
【０００９】
また、特許文献２を用いた場合、凹版版面への着肉効率が大幅に改善されることで、インキの過剰供給が防止できるため、インキの節約になり、また、スリップ現象によるインキの転移性向上による印刷物品質の向上、頻繁なニップ幅調整作業の削減による労働負荷の軽減、凹版版面とパターンローラ間の接触を強ニップ幅にすることが不要となることによるパターンローラの耐久性の向上、作業負荷の改善ができるというような効果を発現することができる。しかしながら、凹版版面に対してパターンローラをスリップさせながらインキを供給させることで、所望するインキ転移は実現できるが、パターンローラは、凹版版面との接触で大きな弾性力を受けることに成る。また、刷了後のパターンローラは、同径及び同硬度へ復元（回復）するが、使用に伴い劣化が顕著となることから、同径及び同硬度へ回復しなくなり、交換を余儀なくされる。また、凹版版面上へパターンローラをスリップさせると、インキが低粘度の場合、所望しない模様面以外の領域にインキが飛散し、付着するため、品質を阻害する「ミスティング」と称する不具合を発生させる場合があった。
【００１０】
更に、ローラ回転を主動する駆動部近傍においては、熱の発生が顕著であり、ローラが熱膨張しやすくなることから、凹版版面に対するローラの均一な接触がますます困難となる。この場合、作業者は、一旦印刷を中断して、凹版版面とパターンローラのニップ幅調整を行うことで、所望する凹版版面とローラとの接触状態の確認を行っている。これらの問題を解消する凹版印刷機用パターンローラとして、パターンローラに生ずる異常を視覚的に表示させ、これを活用することにより、発生する印刷異常（インキ転移異常）を瞬時に確認でき、かつ、凹版版面とローラとの適正押圧を実現し、結果的には延命使用が可能となるパターンローラ及びそのパターンローラを用いた着肉装置が求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
凹版印刷機のパターンローラは、凹版版面上へ必要量のインキを転移及び供給するものであるが、一般的なパターンローラとしては、材質にＰＶＣ又はＮＢＲを用いたものが汎用され、印刷開始前に凹版版面とのニップ圧（接触圧）を適正に設定し、使用している。印刷経過とともに、パターンローラが凹版版面との接触により蓄熱して変形することから、適切なニップ圧を実現することが困難となっていた。また、このことはパターンローラを観察しても容易に確認できない。近年、凹版印刷製品として、今まで以上にインキ盛りが高く、細画線が再現できる等、上位品質が求められており、従前のパターンローラでは、満足する凹版印刷製品を得ることが困難となっていた。
【００１２】
また、特許文献１のように、ローラ表面に感光性樹脂版をパターンローラ体の表面に貼り付けて構成した方法は、凹版版面との接触により、貼り付けた感光性樹脂版が外れる場合や、樹脂版自体の劣化が顕著であることから、長期的な使用には適さず、少量多種の凹版印刷にのみ用いられ、連続性の高い印刷製品（例えば、銀行券）には適さなかった。
【００１３】
また、特許文献２のように、パターンローラの円周長を凹版版面１版の円弧長より大きく設計し、材質に表面の弾性係数の高いＮＢＲを用いることで改善を図る方法がある。この方法では、凹版版面へパターンローラを過剰に接触させることになるが、接触時のニップ圧を把握することができないことから、凹版版面へのパターンローラの接触が過剰となることや、偏当たりとなることがあるため、印刷製品の品質がばらつく結果となるただけでなく、パターンローラの耐久性に課題を残していた。上述した問題点を勘案すると、凹版印刷機用ワイピングローラについて、少なからず開発の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記のような課題を解決するため、凹版版面に対するパターンローラの接触度合いを視覚的に把握することに着目し発明したものであり、本発明の凹版印刷機用パターンローラは、軸芯に少なくとも一層以上のゴム層及び／又は樹脂層が被覆されている凹版印刷機用パターンローラにおいて、パターンローラのパターンを形成しているパターン表層の少なくとも一部に示温顔料を含有している。
【００１５】
また、本発明の凹版印刷機用パターンローラは、軸芯に少なくとも一層以上のゴム層及び／又は樹脂層が被覆されている凹版印刷機用パターンローラにおいて、パターンローラのパターンを形成しているパターン表層の少なくとも一部に変色温度領域と色調の異なる複数の示温顔料を含有している。
【００１６】
また、本発明のパターン表層は、エボナイト、ウレタン、塩化ビニル、ニトリルゴムの群から選択される材料から構成されるゴム材料と、熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂から構成される樹脂材料のいずれか又は両方と示温顔料とを混合してローラを構成している。
【００１７】
また、本発明のパターン表層は、示温顔料を１０重量％〜４０重量％含有している。
【００１８】
また、本発明のパターン表層に含有させた示温顔料は、可逆性示温顔料としている。
【００１９】
更に、本発明の着肉装置は、インキ壺と、壺ローラと、凹版印刷機用パターンローラと、凹版印刷機用パターンローラの近傍に付設した光学検知装置と、光学検知装置に連結された押圧制御装置と、押圧制御装置の押圧制御を実現する押圧管理装置とを備えている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の凹版印刷機用パターンローラは、パターンローラ表面を観察することで、凹版版面に対するパターンローラの接触状態を容易に間接確認することができることから、凹版版面に対するパターンローラの過剰接触や偏接触が抑制でき、インキ供給が安定することから、連続的に品質の良い印刷物を生産することができるという効果を奏する。
【００２１】
また、本発明のパターンローラは、凹版版面の対するパターンローラの過剰接触や偏接触による摩滅損耗が抑制できることから、パターンローラの必要以上の劣化が抑制できるほか、パターンローラへのインキの混入（堆積）がごくわずかと成る。このことで、従前のパターンローラと比較して長期使用することが可能となり、パターンローラにかかるコストが削減できるという効果を奏する。
【００２２】
また、本発明のパターンローラを用いることで、品質安定のための作業者のこと細かな凹版版面に対するパターンローラの接触圧（押圧）調整を縮減することができるとともに、パターンローラの長期使用が可能となり、従来頻繁に実施していたパターンローラの交換頻度が大幅に低減できることから、パターンローラ交換によって生じる不稼働時間が短縮でき、かつ、作業手間を簡素にできるという効果を奏する。
【００２３】
更に、本発明のパターンローラは、従来の凹版印刷機用パターンローラに生ずる不都合が解消され、凹版版面に対する安定したローラ押圧が実現でき、ローラの使用において十分な耐久性を有し、かつ、印刷品質が低下することがないという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１及至図７に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１は、本発明にかかるパターンローラの概略図である。図２はパターンローラの断面模式図、図３及び図４は本発明にかかるパターンローラの別形態の概略図である。また、図５は本発明にかかる着肉装置の概略図、図６は一般的なパターンローラの概略図の一例、図７は一般的な凹版印刷機の概略図の一例をそれぞれ示すものである。
【００２５】
図６に示すのとおり、一般的なパターンローラ（６）は、金属製の軸芯（１０）にインキ転移に適した有効径となるまで、ゴム層（１１）（例えば、ＮＢＲ）及び／又は樹脂層（１２）（例えば、ＰＶＣ）を巻き付け、表面研磨を施し形成させたものである。ここでは、表層材としてＮＢＲを例示としたが、樹脂又はその他のゴムへ変更することや、それぞれを多層化して用いる場合もある。更に、ウレタン樹脂や金属酸化物を含有させた場合もある。
【００２６】
また、図１及び図２に示す本発明のパターンローラ（１）は、金属製の軸芯（１０）にゴム及び／又は樹脂を巻き付け、最終的にローラ表層（パターンを形成するパターン表層）の少なくとも一部に示温顔料を含有させたゴム層（１３）及び／又は樹脂層（１４）を印刷に適した有効径（例えば、Φ２６５．０ｍｍ）になるまで巻き付け、焼成を繰り返し、最終的に表面研磨を施し、凹版印刷機用パターンローラとして形成している。
【００２７】
また、図３に示すように、本発明のパターンローラ（１）は、パターン表層の部位ごとに示温顔料を含有させたゴム層（１３）及び／又は樹脂層（１４）を設けた領域と示温顔料を含有させないゴム層（１１）及び／又は樹脂層（１２）を設けた領域の少なくとも二つの領域を有する形態とする場合もある。また、図４に示すように、軸芯（１０）に中間層（１５）（例えば、ベークライト）を設けて、その上層に示温顔料を含有させたゴム層（１３）及び／又は樹脂層（１４）からなるパターン表層を設けた形態とする場合もある。
【００２８】
また、図７に示す一般的な凹版印刷機における着肉装置と比較して、図５に示すように本発明の着肉装置は、凹版版面（３）へのパターンローラ（１）の押圧管理を実現するために、パターンローラ（１）のパターン表層の近傍（パターン表層からおよそ１０ｍｍの高さ）に、光学検知装置（１６）を備えている。ここで得られたデータは、連結されている押圧制御装置（１７）に送信され、押圧管理装置（１８）を経由し、パターンローラ（１）の押圧を制御する。
【実施例】
【００２９】
本発明の凹版印刷機用パターンローラにおける実施の例示について、図１及至図５を参看しながら説明する。図１及び図２に示すように、本発明のパターンローラ（１）は、軸芯（１０）にゴム層及び／又は樹脂層を巻き付け、最上層に位置するパターン表層に少なくとも一部に示温顔料を含有させたゴム層（１３）及び／又は樹脂層（１４）を被覆した仕様である。パターンローラ（１）は、インキ壺（４）から壺ローラ（８）を経由し転移したインキ（５）を凹版版面（３）へ供給する。
【００３０】
本発明のパターンローラ（１）は、ＰＶＣペースト又はＮＢＲペーストに示温顔料であるサーモクロミックを含有させたペーストを、図示しないパターンローラ成形用塗布機構にて塗布、焼成を繰り返すことで作製することができる。サーモクロミックは、粒子径が０．５μｍ程度であり、ＰＶＣペースト又はＮＢＲペーストと容易に混合することが可能である。またローラ化した場合も、表面にサーモクロミックの粒子が隆起することもない。
【００３１】
本例示においては、ＰＶＣペースト又はＮＢＲペーストへのサーモクロミックの含有割合を２０重量％とした。ここで、サーモクロミックの含有量が少量（例えば、１０重量％）であると、パターンローラ（１）が凹版版面（３）との接触時において、表面色変化における視覚的効果の出現が明確でなく、一方、サーモクロミックの含有量が多量（例えば、４０重量％）であると、ＰＶＣ又はＮＢＲが有する耐油特性を悪化させるばかりでなく、引張強さが低下し、更には粘弾特性を阻害する場合があることから得策ではない。
【００３２】
示温顔料であるサーモクロミックは、一般に高価な材料であることから、パターンローラ（１）として用いる場合、図４に示すようにローラを複層化させ、その最上層のみに用いる形態とする場合もある。なお、サーモクロミックに着色タイプ（例えば、青色着色示温顔料：ブルーサーモクロミック）のものを用いれば、残留インキと区分することが容易となり、凹版版面（３）とパターンローラ（１）における接触状態の間接確認と同時に、ローラ近傍に発生するミスティングや残留インキの付着といった印刷障害を推量できる仕様とする場合もある。
【００３３】
また、図３に示すとおり、本発明のパターンローラ（１）は、パターン表層に示温顔料を含有させたゴム層（１３）及び／又は樹脂層（１４）を用いない部位を設けた仕様とした場合もある。また、本発明のパターンローラ（１）は、変色温度領域と色調の異なる複数の示温顔料を含有させる場合もある。
【００３４】
また、本発明のパターンローラ（１）は、示温顔料として不可逆性示温顔料を用いる場合もあるが、印刷実施中リアルタイムにパターンローラ（１）の表面温度を確認するためには、可逆性示温顔料を用いた方が有利である。
【００３５】
また、図５に示すように、本発明のパターンローラのパターンを形成するパターン表層の表面を光学検知装置（１６）（例えば、カラー画像センサ：ＣＶ−３００（株）キーエンス社製）を用いて印刷機械稼動中の情報をリアルタイムに検知し、その得られた情報を押圧制御装置（１７）に送信し、データ処理がなされた数値を基に、押圧管理装置（１８）により、凹版版面（３）に対するパターンローラ（１）の押圧管理を実現することができる。
【００３６】
本発明のパターンローラ（１）を凹版印刷機に使用した結果、凹版版面（３）との接触において、パターンローラ（１）に現れる表面色により発熱度合いを十分推量することができた。本実施例におけるパターンローラ表面温度は、６０℃前後であったことを確認した。印刷実施時における印刷物品質は良質であり、かつ、安定していた。一般的なパターンローラ（６）を用いた場合、ローラ磨耗による交換頻度が枚葉紙２００万枚であったのに対して、本発明のパターンローラ（１）は、およそ枚葉紙５００万枚の印刷にも印刷品質の劣化が発生しにくいものであった。
【００３７】
また、本発明のパターンローラ（１）は、発熱状態を推量することができることから、凹版版面（３）へのパターンローラ（１）の偏接触を抑制できるとともに、凹版版面（３）に対する適正な接触圧を機械的に実現できる。例えば、パターンローラ（１）のパターン表層を光学検知装置（１６）にて測定し、高温であると推量できた場合、凹版版面（３）へのパターンローラ（１）の接触圧を開放することができ、逆に低温であると推量できた場合、凹版版面（３）へのパターンローラ（１）の接触圧を閉塞させることができる。
このことから、パターンローラ（１）の磨耗及び偏磨耗が大幅に改善でき、長期使用が実現できた。また、ローラ表面の発色状態を観察することで、習熟能力を有しない作業者が作業を実施しても、凹版版面（３）に対するパターンローラ（１）の適正な接触状態を保持することが可能であったことから、インキ供給量のあばれによる損紙（不良紙）発生が抑制できた。更に、パターンローラ（１）の調整及び交換の頻度が少なくなり、作業性が大幅に改善できた。
【００３８】
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、特許請求の範囲に記載されている範囲において、あらゆる実施の形態が存在することは言うまでもない。例えば、パターンローラ（１）のパターン表層に示温顔料が含有されていればよく、その中間層にさまざまなゴム層及び／又は樹脂層を有する構成とした場合も当然請求する範囲に含まれる。
【００３９】
また、本実施例では、光学検知装置（１６）として、パターン表層の表面色を検知するカラー画像センサを例示としたが、当然、非接触式温度計（例えば、ＩＴ２−８０（株）キーエンス社製）を用いることや、これを併用する場合も容易に推量できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明にかかるパターンローラの概略構成図
【図２】本発明にかかるパターンローラの断面模式図
【図３】本発明にかかる別形態のパターンローラを示す概略図
【図４】本発明にかかる別形態のパターンローラを示す断面模式図
【図５】本発明にかかる着肉装置の概略構成図
【図６】一般的なパターンローラの一例を示す概略図
【図７】一般的な凹版印刷機の一例を示す概略図
【符号の説明】
【００４１】
１    本発明のパターンローラ
２    凹版胴
３    凹版版面
４    インキ壺
５    インキ
６    一般的なパターンローラ
７    ワイピングローラ
８    壺ローラ
９    圧胴
１０    軸芯
１１    ゴム層又はゴム層から成るパターン表層
１２    樹脂層又は樹脂層から成るパターン表層
１３    示温顔料を含有したゴム層から成るパターン表層
１４    示温顔料を含有した樹脂層から成るパターン表層
１５    中間層（例えば、ベークライト）
１６    光学検知装置
１７    押圧制御装置
１８    押圧管理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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