(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を、プレスローラによって版胴に押圧し、印刷する、印刷装置において、
プレスローラをクリーニングするクリーニング機構を備え、
プレスローラが、ローラ軸と、前記ローラ軸の外周に設けられたゴム層であるローラ本体と、前記ローラ本体の外周に形成された金属層と、を有し、
前記クリーニング機構が、前記金属層に付着したインクを掻き取るブレードを有し、
前記金属層の表面粗さは、Ｒｙ値が７μｍ以下であることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記金属層の厚さが、２０μｍを超え４００μｍ未満である、請求項１記載の印刷装置。
【請求項３】
前記プレスローラと、その外周面にある前記金属層と、を合わせた全プレスローラの硬度が、６５Ｈｓ以上９５Ｈｓ未満である、請求項１又は２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記プレスローラは、前記プレスローラの周速度が、前記版胴の周速度と同一になるよう、駆動機構により駆動されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の印刷装置。
【請求項５】
両面印刷機能を有する、請求項１〜４のいずれか１つに記載の印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、版胴とプレスローラの間で用紙を挟持し、用紙に版胴の画像を転写する印刷装置に関し、特に、プレスローラに付着したインクをクリーニングするクリーニング機構を有する印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記印刷装置において、ブレードを用いてプレスローラをクリーニングするクリーニング機構を備えた孔版印刷装置が、特許文献１及び特許文献２で開示されている。
【０００３】
また、プレスローラをブレードでクリーニングし易くするために、プレスローラ部材であるゴムの外周面をシリコンゴムや、フッ素化合物層等で被膜する印刷装置が、特許文献３及び特許文献４で開示されている。
【特許文献１】特開平０１−２０６０４９号公報
【特許文献２】特開２００２−１３７５２３号公報
【特許文献３】特開平１０−１５７０８３号公報
【特許文献４】特開２００４−５８３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プレスローラは、用紙にインクを転写させるために、版胴に用紙を押圧するものであり、通常、外周面はゴムで形成されている。ここで、外周面がゴムで形成されたプレスローラに、ブレードを接触させてクリーニングしようとすると、大きな摩擦力が生じ、ブレードを巻き込んだり、プレスローラが版胴の回転に比べて遅くなったりしてしまい、印刷イメージのズレや、マスターのズレが生じてしまう。そこで、プレスローラの外周面を低摩擦化するために、その外周面をシリコンゴムやフッ素化合物層等で構成することが考えられてきた。しかし、プレスローラの外周面を被膜する場合、被膜層の耐久性の問題があった。
【０００５】
そこで本発明では、上記問題を解決するために、耐久性に優れ、かつ、高品質の印刷が行える印刷装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、用紙を、プレスローラによって版胴に押圧し、印刷する、印刷装置において、プレスローラをクリーニングするクリーニング機構を備え、プレスローラが、ローラ軸と、前記ローラ軸の外周に設けられたゴム層であるローラ本体と、前記ローラ本体の外周に形成された金属層と、を有し、前記クリーニング機構が、前記金属層に付着したインクを掻き取るブレードを有し、前記金属層の表面粗さは、Ｒｙ値が７μｍ以下であることを特徴としている。ここで、Ｒｙ値は、表面粗さの最大高さを示している。
【０００７】
上記発明においては、プレスローラの外周面に金属層を形成し、該金属層に付着したインクを、クリーニング機構のブレードで掻き取るようになっているので、プレスローラに付着したインクが用紙に再転写されるのを、防止することができるのは勿論のこと、プレスローラの外周面を金属層にしたことにより、ブレードによるプレスローラの摩耗を減少し、プレスローラの耐久性を維持しながら、印刷の品質も維持できる。
そして、上記発明においては、金属層の表面粗さは、Ｒｙ値を７μｍ以下としているので、ブレードが金属層に接触しやすくなっており、付着したインクの掻き取り残しが少なくできるようになっている。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記金属層の厚さが、２０μｍを超え４００μｍ未満であることを特徴としている。
【０００９】
上記発明においては、金属層の厚さを、２０μｍを超え４００μｍ未満としているので、プレスローラの外周面が金属層を有する場合に、版胴とプレスローラの押付力のバランスをくずさずに印刷を行うことができ、印刷の品質を高く維持できる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記プレスローラと、その外周面にある前記金属層と、を合わせた全プレスローラの硬度が、６５Ｈｓ以上９５Ｈｓ未満であることを特徴としている。
【００１１】
上記発明においては、プレスローラと、その外周面の金属層と、を合わせた全プレスローラの硬度が、６５Ｈｓ以上９５Ｈｓ未満としているので、プレスローラの外周面が金属層を有する場合に、版胴とプレスローラの押付力のバランスをくずさずに印刷を行うことができ、印刷の品質を高く維持できる。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明において、前記プレスローラは、前記プレスローラの周速度が、前記版胴の周速度と同一になるよう、駆動機構により駆動されていることを特徴としている。
【００１５】
上記発明においては、プレスローラの周速度が、版胴の周速度と同一になるよう駆動されているので、版胴に対するプレスローラの周速遅れによる印刷イメージのズレを防止することができ、印刷の品質を高く維持できる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の発明において、前記印刷装置が、両面印刷機能を有することを特徴としている。
【００１７】
上記発明においては、両面印刷装置は、最初の印刷工程で用紙の片面を印刷後、次の印刷工程では、印刷済の用紙の片面にプレスローラが接触するので、プレスローラにインクが付着しやすくなるが、インクの転写が防止できる本発明の効果が、通常の印刷装置に比べ、さらに発揮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１の実施形態］
図１乃至図３は、本発明による孔版印刷装置の一実施形態であり、これらの図面に基づいて、本発明を説明する。
【００１９】
図１は、本発明による孔版印刷装置の概略側面図であり、この印刷装置は、用紙を給紙する給紙装置１と、用紙を排紙する排紙装置２と、孔版原紙を製版する製版装置３と、孔版原紙を装着し用紙に印刷をする版胴４と、用紙を版胴に押圧するためのプレスローラ５と、プレスローラ５に付着したインクを除去するクリーニング機構６と、使用済の孔版原紙を排版として回収する排版装置７と、を備えている。
説明の都合上、給紙装置の配置側を印刷装置の後側、排紙装置の配置側を印刷装置の前側として、以下説明する。
【００２０】
プレスローラ部分の上方斜視図である図２において、プレスローラ５は、ローラ軸５１と、ゴム層である円筒状のローラ本体５２と、ローラ本体５２の外周に形成された金属層５３から構成されている。ローラ軸５１は、用紙幅方向に間隔をおいて配置された一対のアーム板８に回動自在に支持され、アーム板８は、印刷装置本体に回動自在に支持された揺動軸９に固着され、揺動軸９の揺動により、印刷タイミングに合わせてプレスローラ５は上下に揺動し、上昇時には版胴４の下端面に当接して、版胴４との間で用紙を挟持する。金属層５３は、プレスローラ５の外周面に、メッキ加工により作られた金属筒を嵌め合わされたり、直接メッキ加工を施されることによって形成される。金属層５３には、アルミニウム、銅、ステンレス、ニッケル等、様々な金属を使用することができる。金属層５３の厚さは、２０μｍを超え４００μｍ未満に設定されるが、好ましくは、５０μｍ〜３１０μｍに設定される。金属層５３の表面粗さは、最大高さ（Ｒｙ値）が７μｍ以下であることが好ましい。ローラ本体５２と、その外周面の金属層５３と、を合わせたプレスローラ５の硬度は、６５Ｈｓ以上９５Ｈｓ未満に設定されるが、好ましくは、６５Ｈｓ〜８５Ｈｓに設定される。
【００２１】
プレスローラ５は、ローラ軸５１の外径が１２ｍｍ程度、ローラ本体５２の厚さが１０ｍｍ程度である。金属層５３の材質にも依存するが、金属層５３を有さない上記プレスローラ５の外周面に、金属層５３を５０μｍ〜３１０μｍ程度付けると、プレスローラ５の硬度が６５Ｈｓ〜８５Ｈｓ程度となる。
【００２２】
図２の縦断面拡大図である図３において、クリーニング機構６は、一対の金属製のブレード支持板６１−１、６１−２と、各ブレード支持板の先端部に固着されたウレタンゴム製のブレード６２−１、６２−２とから主構成されている。各ブレード支持板６１−１、６１−２は、揺動軸９及びローラ軸５１と平行に、かつ、これらの軸よりも下方に配置された固定軸６３−１、６３−２に固定されており、位置決めシム６４−１、６４−２により、ブレード６２−１、６２−２の先端部がプレスローラの金属層５３に接触するよう位置決めされ、プレスローラ５の前端部に向かって前上方に延びている。前側のブレード６２−１の先端部は、プレスローラ５の前端部近傍部位に、プレスローラ５の回転方向Ａと略対向するように略接線方向に延び、先端が金属層５３に接触し、プレスローラ５の金属層５３に付着したインクを掻き取るようになっている。後側のブレード６２−２の先端部は、前記前側のブレード６１−１の接触部よりも少し後ろ下方の部位に、プレスローラ５の回転方向Ａと略対向するように略接線方向に延び、先端が金属層５３に接触し、前記前側のブレード６２−１が掻き残したインクを掻き取るようになっている。ブレード６２−１、６２−２の軸方向の長さは、プレスローラ５の軸方向の長さと同一になっている。
【００２３】
該実施の形態では、ブレード６２−１、６２−２を２枚備えているが、１枚でも良く、また、３枚以上設けることもできる。
【００２４】
［作動］
次に、上記構成の印刷装置の作動を説明する。
【００２５】
図１において、印刷開始前、版胴４の外周面には、製版装置３で製版された孔版原紙が装着されている。
【００２６】
印刷開始により、給紙装置１の用紙は、給紙ローラ１１により、最上位から１枚ずつタイミングローラ１２に供給され、タイミングローラ１２は、版胴４の回転角度に合わせ、所定の送り出しタイミングで、版胴４とプレスローラ５との間の画像形成部に用紙を送り込む。
【００２７】
画像形成部に送り込まれた用紙は、上昇するプレスローラ５により版胴４の外周面に押圧され、これにより、版胴４の孔版原紙の画像が、用紙の上面に転写（印刷）される。
【００２８】
印刷後の用紙は、排紙装置２から紙受け台２１に排出される。
【００２９】
正常に用紙上面に印刷が行われている間は、プレスローラ５には殆どインクは付着しないが、給紙装置１からの用紙の不送りや、画像形成部の手前で用紙が詰まった場合でも、プレスローラ５は、タイミングローラ１２及び版胴４の回転に合わせ、上昇して版胴４に当接するため、プレスローラ５の外周面の金属層５３に、インクが直接付着することがある。
【００３０】
また、片面が印刷された用紙の裏面を印刷する場合には、印刷された面がプレスローラ５に接触することとなり、プレスローラ５の外周面の金属層５３に印刷された面のインクが付着することがある。
【００３１】
このようにプレスローラ５の外周面にインクが付着した場合、プレスローラ５に付着したインクは、プレスローラ５の回転中、２つのブレード６２−１，６２−２により、２段構えで掻き取られる。
【００３２】
したがって、再度、正常な印刷が開始された場合でも、用紙の裏面にプレスローラ５からインクが付着することはなく、用紙の裏面汚れを防止することができる。
【００３３】
［実施形態の効果］
上記構成の印刷装置によれば、次のような効果を発揮できる。
【００３４】
プレスローラ５は、何度も印刷に供されることとなるが、印刷の際付着するインクがブレード６２−１、６２−２によって掻き取られる。したがって、付着したインクが用紙に転写することを防止することができる。
【００３５】
プレスローラ５の外周面に金属層５３を形成しているので、印刷時及びクリーニング時におけるプレスローラ５の耐久性を向上させることができる。
【００３６】
金属層５３の厚さが、２０μｍを超え４００μｍ未満とし、ローラ本体５２と、その外周面の金属層５３と、を合わせたプレスローラ５の硬度が、６５Ｈｓ以上９５Ｈｓ未満としているので、プレスローラ５の外周面に耐久性を有する金属層５３を採用しながら、ブレード６２−１、６２−２でプレスローラ５に付着したインクを円滑に掻き取れ、かつ、版胴４とプレスローラ５の押付力のバランスをくずさずに高品質の印刷を行うことができる。
【００３７】
ちなみに、金属層５３の厚さが４００μｍ以上となると、プレスローラ５の硬度が高過ぎて、印刷イメージの悪化を招くこととなる。また、金属層５３の厚さが２０μｍ以下となると、金属層５３自体にしわが入ったり、破れてしまったりすることにより、金属層５３に付着したインクをうまく掻き取れず、その結果、印刷イメージの悪化を招くこともある。
【００３８】
金属層５３の表面粗さは、Ｒｙ値（最大高さ）を７μｍ以下としているので、金属層５３に付着したインクを、ブレード６２−１、６２−２で掻き取る際、ブレード６２−１、６２−２が金属層５３に接触しやすくなっており、付着したインクの掻き取り残しが少なくできるようになっている。
【００３９】
また、ローラ本体５２と、その外周面の金属層５３と、を合わせたプレスローラ５の硬度が、９５Ｈｓ以上となる場合、プレスローラ５と版胴４の押付力のバランスがくずれ、印刷イメージが悪化することになる。ちなみに、通常、金属層５３を有さないプレスローラ５の硬度は３０〜３５Ｈｓ程度である。
【００４０】
ブレード６２−１、６２−２をウレタンゴムで構成することにより、プレスローラ５の金属層５３とブレード６２−１、６２−２との摩擦力が適切な大きさとなり、ブレード６２−１、６２−２の噛み込みを防止しながら、金属層５３に付着したインクを効果的に掻き取ることができる。
【００４１】
クリーニング機構６は、２枚のブレード６２−１、６２−２を有しているので、１枚のブレード６２−１で掻き取れなかったインクを確実に掻き取ることができる。また、ブレード６２−１、６２−２の幅を、プレスローラ５の軸方向長さと同一にすることによって、プレスローラ５に付着したインクを、プレスローラ５全長に亘って漏れなく除去することが可能となる。
【００４２】
プレスローラ５の金属層５３に接触するブレード６２−１、６２−２の状態を、プレスローラ５の回転方向Ａに対しブレード６２−１、６２−２の先端が対向するようにしているので、すなわち、図３のように、回転方向Ａに回転するプレスローラ５に対し、下方から延びるブレード６２−１、６２−２の後面をプレスローラ５の前端部近傍に当接させているので、プレスローラ５の後端部近傍に当接させるよりも、プレスローラ５の回転に際し、ブレード６２−１、６２−２はプレスローラ５により強く接触させることとなり、接触圧力の観点から、ブレード６２−１、６２−２は、プレスローラ５に付着したインクをより掻き取り易くなる。したがって、より効果的にインクを掻き取ることができるようになる。
【００４３】
［別の実施形態］
前記実施形態の印刷装置は、プレスローラ５のローラ軸５１をモータ等の駆動機構に連結し、プレスローラ５を版胴４の周速度と同一の周速度で駆動させる構成を備えることが好ましい。
【００４４】
プレスローラ５の周速度が、版胴４の周速度と同一になるよう駆動されていると、版胴４に対するプレスローラ５の周速遅れによる印刷イメージのズレを防止することができる。
【００４５】
図４は、ブレード６２−１、６２−２の変形例を示しており、ブレード６２−１、６２−２の先端部の断面が鋭角三角形の片刃状に形成されており、プレスローラ５に対して径方向外側に斜面Ｂが形成されている。
【００４６】
ブレード６２−１、６２−２が上記のとおり形成されていると、ブレード６２−１、６２−２は、プレスローラ５に付着したインクをより掻き取り易くなる。したがって、より効果的にインクを掻き取ることができるようになる。
【００４７】
［その他の実施形態］
図５は、両面印刷機能を備えた孔版両面印刷装置に本発明を適用した例であり、該孔版両面印刷装置は、第１の印刷ユニット４１と第２の印刷ユニット４２を前後方向に間隔をおいて配置し、両印刷ユニット４１、４２間の搬送経路に、複数のエア吸引式ベルト搬送機構よりなるスイッチバック式反転経路４３を配置した構造となっている。一対の印刷ユニット４１、４２及び反転経路４３を設けている構造以外は、第１の実施形態と同じであり、同じ部品には同じ符号を付している。
【００４８】
上記構成の印刷装置の作動を説明する。
給紙装置１の用紙は、給紙ローラ１１により、最上位から１枚ずつタイミングローラ１２に供給され、タイミングローラ１２は、第１の印刷ユニット４１の版胴４の回転角度に合わせ、用紙を第１の印刷ユニット４１の画像形成部に送り込む。
【００４９】
画像形成部に送り込まれた用紙は、上昇するプレスローラ５により版胴４の外周面に押圧され、これにより、版胴４の孔版原紙の画像が、用紙の上面に転写（印刷）される。印刷された用紙は反転経路４３に排出される。
【００５０】
正常に用紙上面に印刷が行われている間は、プレスローラ５には殆どインクは付着しないが、給紙装置１からの用紙の不送りや、画像形成部の手前で用紙が詰まった場合でも、プレスローラ５は、タイミングローラ１２及び版胴４の回転に合わせ、上昇して版胴４に当接するため、プレスローラ５の外周面の金属層５３に、インクが直接付着することがある。
【００５１】
このようにプレスローラ５の外周面にインクが付着した場合、プレスローラ５に付着したインクは、プレスローラ５の回転中、２つのブレード６２−１，６２−２により、２段構えで掻き取られ、付着したインクが用紙に転写することを防止することができる。
【００５２】
反転経路４３では、用紙は上下（表裏）反転され、第２の印刷ユニット４２の画像形成部に送り込まれる。
【００５３】
第２の印刷ユニット４２の画像形成部に送り込まれた用紙は、上昇するプレスローラ５により版胴４の外周面に押圧され、これにより、版胴４の孔版原紙の画像が、用紙の上面に転写（印刷）される。印刷後の用紙は、排紙装置２から紙受け台２１に排出される。
【００５４】
第２の印刷ユニット４２では、第１の印刷ユニット４１で印刷された用紙の印刷面が、プレスローラ５に当接するため、プレスローラ５の外周面の金属層５３に前記印刷面のインクが付着することがある。
【００５５】
このようにプレスローラ５の外周面にインクが付着した場合、プレスローラ５に付着したインクは、プレスローラ５の回転中、２つのブレード６２−１，６２−２により、２段構えで掻き取られる。
【００５６】
上記構成の印刷装置によれば、次のような効果を発揮できる。
プレスローラ５は、何度も印刷に供されることとなるが、第２の印刷ユニット４２での印刷の際、第１の印刷ユニット４１で印刷されたインクがプレスローラ５に付着することがあるが、付着したインクは、ブレード６２−１、６２−２によって掻き取られる。したがって、付着したインクが用紙に転写することを防止することができる。
【００５７】
特に、上記の両面印刷装置の場合は、版胴４とプレスローラ５との印刷ユニットを２個備え、第１の印刷ユニット４１で印刷した用紙の片面が、第２の印刷ユニット４２ではプレスローラ５に接触することから、プレスローラ５へのインクの再転写の可能性が大きいので、このような両面印刷装置に本発明を適用すると、クリーニングによる顕著な効果を得ることができる。
【００５８】
以上の実施形態では、片面印刷用の孔版印刷装置及び両面印刷用の孔版印刷装置に本発明を適用した例を示したが、多色印刷用の孔版印刷装置など、全ての孔版印刷装置に本発明を適用できる。また、孔版以外の印刷装置であっても、製版された版原紙に基づいて印刷媒体にインク画像を転写する印刷部を備えた印刷装置であれば、本発明は、適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、プレスローラに付着したインクを除去し、用紙に転写することを防止するうえで耐久性に優れ、かつ、高品質の印刷が行える印刷装置であることから、産業上の利用価値が大である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】孔版印刷装置の概略側面図である。
【図２】プレスローラ部分の上方斜視図である。
【図３】図２の縦断面拡大図である。
【図４】ブレードの変形例を示す図３と同様の断面拡大図である。
【図５】本発明による孔版印刷装置のその他の実施形態の概略側面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  給紙装置  ２  排紙装置  ３  製版装置  ４  版胴  ５  プレスローラ  ６  クリーニング機構  ７  排版装置  ８  アーム板  ９  揺動軸
５１  ローラ軸  ５２  ローラ本体  ５３  金属層
６１−１  ブレード支持板  ６１−２  ブレード支持板  ６２−１  ブレード  ６２−２  ブレード  ６３−１  固定軸  ６３−２  固定軸  ６４−１  位置決めシム  ６４−２  位置決めシム
【図１】
0005186147.tif 000002
【図２】
0005186147.tif 000003
【図３】
0005186147.tif 000004
【図４】
0005186147.tif 000005
【図５】
0005186147.tif 000006