(57)【要約】【課題】搬送される被印刷物に追従して回転することができるクーリングロール及びそれを備えた印刷機を提供する。【解決手段】クーリングロール３０は、印刷機１に設けられ、印刷された被印刷物Ｓを冷却するロールであり、円筒状のロール部材３３と、ロール部材３３の開口部を塞ぐ側板部３４と、ロール部材３３内に冷却水を供給する冷却水供給部３１とを備え、ロール部材３３の外周側面には、周方向に延びる溝３３ｂが形成されていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷機に設けられ、印刷された被印刷物を冷却するクーリングロールであって、
円筒状のロール部材と、
前記ロール部材の開口部を塞ぐ側板部と、
前記ロール部材内に冷却水を供給する冷却水供給部とを備え、
前記ロール部材の外周側面には、周方向に延びる溝が形成されていること、
を特徴とするクーリングロール。
【請求項２】
請求項１に記載のクーリングロールにおいて、
前記溝は、前記ロール部材の外周側面上に螺旋状に設けられていること、
を特徴とするクーリングロール。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のクーリングロールにおいて、
前記側板部には、前記ロール部材内の冷却水を排水する排水孔が、前記側板部の外周縁を沿うようにして設けられていること、
を特徴とするクーリングロール。
【請求項４】
請求項３に記載のクーリングロールにおいて、
前記側板部には、前記排水孔の外周縁と、前記側板部によって開口部が塞がれた前記ロール部材の内周側面との間に所定の高さの壁部が設けられていること、
を特徴とするクーリングロール。
【請求項５】
被印刷物に付着したインキの溶剤を加熱して蒸発させる乾燥部と、
前記乾燥部によって加熱された前記被印刷物を冷却する請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のクーリングロールと、
を備える印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クーリングロール及びそれを備えた印刷機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、グラビア印刷機により印刷された被印刷物（ウェブ）は、乾燥炉内を通過し、インキに含まれる溶剤を蒸発させ、クーリングロールを通過し、クーリングロールの周側面に当接して冷却されることによって、乾燥炉によって加熱されたインキの軟粘化を抑制している。
ここで、クーリングロールは、通常、それ自体に駆動源を有しておらず搬送される被印刷物に当接し、被印刷物の搬送と共に回転している。そのため、被印刷物のテンションが低い場合や、被印刷物の搬送速度を高速にした場合、被印刷物の搬送に対してクーリングロールが追従することができず、被印刷物の印刷面が傷付いたり、被印刷物の冷却が不十分となり、軟化したインキがクーリングロールに付着したりする問題が生じ、被印刷物の表面品質不良（インキトラレ）が生じてしまう場合があった。
【０００３】
そこで、この問題を抑制するために、様々な技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。特許文献１の発明は、クーリングロールの表面に梨地状の微細な凹凸を設け、被印刷物にクーリングロールを追従させている。しかし、このような梨地状の微細な凹凸を設けた場合でも、被印刷物とクーロングロールとの間に滑りが生じてしまう場合があり、その場合、梨地状の凹凸により被印刷物の表面を傷つけてしまう場合があった。また、梨地状の凹凸に、被印刷物のインキが付着してしまった場合、クーリングロールの清掃に多大の時間を要してしまう場合もあった。
【０００４】
また、特許文献２の発明は、クーリングロールの周側面の端部に複数の排水孔を周方向に沿って設け、クーリングロール内に供給される冷却水を排水し、クーリングロールを軽量化して回転抵抗を低減させ、被印刷物に対するクーリングロールの追従性の低下を防いでいる。しかし、この場合でも、高速回転時には、冷却水の排水が十分でなくなる場合があり、その場合、クーリングロールの回転抵抗を十分に低減することができなかった。
その他、搬送される被印刷物にクーリングロールを追従させるために、クーリングロールに駆動源を設け、被印刷物の搬送速度に合わせてクーリングロールの回転を制御すること等も考えられるが、印刷機の構成が複雑化し、印刷機自体の製造コストも増大してしまうので望ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０４−７７２５５号公報
【特許文献２】実開平０６−２７１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、搬送される被印刷物に追従して回転することができるクーリングロール及びそれを備えた印刷機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【０００８】
第１の発明は、印刷機（１）に設けられ、印刷された被印刷物（Ｓ）を冷却するクーリングロール（３０）であって、円筒状のロール部材（３３）と、前記ロール部材の開口部を塞ぐ側板部（３４）と、前記ロール部材内に冷却水を供給する冷却水供給部（３１）とを備え、前記ロール部材の外周側面には、周方向に延びる溝（３３ｂ）が形成されていること、を特徴とするクーリングロールである。
第２の発明は、第１の発明のクーリングロール（３０）において、前記溝（３３ｂ）は、前記ロール部材（３３）の外周側面上に螺旋状に設けられていること、を特徴とするクーリングロールである。
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明のクーリングロール（３０）において、前記側板部（３４）には、前記ロール部材（３３）内の冷却水を排水する排水孔（３４ａ）が、前記側板部の外周縁を沿うようにして設けられていること、を特徴とするクーリングロールである。
第４の発明は、第３の発明のクーリングロール（３０）において、前記側板部（３４）には、前記排水孔（３４ａ）の外周縁と、前記側板部によって開口部が塞がれた前記ロール部材（３３）の内周側面との間に所定の高さの壁部（３４ｂ）が設けられていること、を特徴とするクーリングロールである。
第５の発明は、被印刷物（Ｓ）に付着したインキの溶剤を加熱して蒸発させる乾燥部（８）と、前記乾燥部によって加熱された前記被印刷物を冷却する第１の発明から第４の発明までのいずれか１項のクーリングロール（３０）と、を備える印刷機（１）である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、搬送される被印刷物に追従して回転することができるクーリングロール及びそれを備えた印刷機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の印刷機の全体構成を示す図である。
【図２】実施形態のクーリングロールの詳細を示す図である。
【図３】実施形態のクーリングロールの本体部に設けられた側板部の詳細を説明する図である。
【図４】実施形態のクーリングロールの排水部の詳細を示す図である。
【図５】クーリングロールのロール部の外周側面に設けられる溝の他の形態を説明する図である。
【図６】クーリングロールの第１側板部に設けられる排水孔の他の形態を説明する図である。
【図７】被印刷物に対するクーリングロールの回転の追従性の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態）
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、実施形態の印刷機１の全体構成を説明する図である。
なお、図１及び以下の説明では、説明を明確にするために、ＸＹＺの直交座標系を用いて印刷機の鉛直方向をＺ方向とし、印刷機の奥行き方向をＹ方向とし、印刷機の鉛直方向及び奥行き方向に直交する前後方向をＸ方向とする。ここで、鉛直方向のうち鉛直上側を＋Ｚ側とし、鉛直下側を−Ｚ側とし、また、奥行き方向のうち奥側を＋Ｙ側とし、手前側を−Ｙ側とし、更に、前後方向のうち前側を−Ｘ側とし、後側を＋Ｘ側とする。
【００１２】
印刷機１は、商品の包装等の印刷に用いるグラビア印刷機である。印刷機１は、図１に示すように、第１ロール２、送りロール３、版胴４、ドクターブレード５、圧胴６、ファニッシャーロール７、乾燥部８、第２ロール９、インキパン１０、インキ排出部１１、インキタンク１２、インキ循環ポンプ１３、クーリングロール３０等から構成されている。
印刷機１は、樹脂シートや、紙等の帯状の被印刷物Ｓを第１ロール２から巻き出して、版胴４及び圧胴６間に挟み込み、所定の絵柄を所定の色合いで印刷する装置である。
【００１３】
第１ロール２は、帯状の被印刷物Ｓを巻き取った円柱状のロールであり、その円柱の中心軸が印刷機１の不図示のフレームに対して回転可能に支持されている。本実施形態の第１ロール２は、印刷機１の前側（−Ｘ側）に配置されており、被印刷物Ｓは、この第１ロール２から、印刷機１の後側（＋Ｘ）に配置される版胴４や圧胴６側へ巻き出される。
送りロール３は、第１ロール２から巻き出された被印刷物Ｓが、第２ロール９で巻き取られるまでの間における被印刷物Ｓの送り方向を規制する円柱状のロールである。本実施形態では、送りロール３は、第１ロール２及び版胴４間と、版胴４及び乾燥部８間と、乾燥部８及びクーリングロール３０間と、クーリングロール３０及び第２ロール９間とに設けられている。送りロール３は、その円柱の中心軸が印刷機１の不図示のフレームに対して回転可能に支持されている。
【００１４】
版胴４は、被印刷物Ｓに所定の絵柄を所定の色合いで印刷する円柱状のロール版であり、その周側面上に絵柄に対応した複数のセル（微少穴、不図示）が設けられている。各セルにインキが充填された版胴４に、被印刷物Ｓが圧胴６により押圧されることによって、被印刷物Ｓに所定の絵柄が所定の色合いで形成される。
版胴４は、その円柱の中心軸が印刷機１の不図示のフレームに対して回転可能に支持されている。版胴４の形状は、被印刷物Ｓの形状や印刷内容にもよるが、その奥行き方向（Ｙ方向）の寸法が、３００ｍｍ〜１３００ｍｍに形成され、その外周が４００ｍｍ〜９００ｍｍに形成されている。
版胴４は、金属（例えば、アルミニウム等）から構成されており、その重量を軽量化する観点から中空に形成されている。
【００１５】
ドクターブレード５は、ファニッシャーロール７によってインキが充填された版胴４の周側面から余剰分のインキを掻き取る部材である。なお、掻き取られたインキは、版胴４の鉛直下側（−Ｚ側）に配置されたインキパン１０内に回収される。
圧胴６は、版胴４に対して被印刷物Ｓを挟み込んで、所定の圧力を加える円柱状のロールであり、その円柱の中心軸が印刷機１の不図示のフレームに回転可能に支持されている。版胴４及び圧胴６は、図１に示すように、被印刷物Ｓを挟み込んでそれぞれ矢印Ａ、Ｂの方向に回転することによって、被印刷物Ｓにインキを付着させながら矢印Ｃの方向へ移動させる。
【００１６】
ファニッシャーロール７は、版胴４にインキを付着させる円柱状のロールである。ファニッシャーロール７は、接触する版胴４の周側面を傷つけてしまうのを防ぐ観点から、その周側面がウレタン等のゴム系部材により形成されており、その硬度が４０〜７０度に形成されている。
本実施形態のファニッシャーロール７は、その円柱の各底面の中心を軸にして印刷機１の不図示のフレームに対して回転可能に支持されている。ファニッシャーロール７の奥行き方向の寸法は、版胴４と同等に形成、すなわち、３００ｍｍ〜１３００ｍｍに形成されている。また、ファニッシャーロール７の外周は、２５０ｍｍ〜４００ｍｍに形成されている。
【００１７】
乾燥部８は、版胴４によって印刷された被印刷物Ｓのインキを加熱して溶剤を蒸発させる炉である。乾燥部８は、例えば、その容器内に温風機等が設けられ、被印刷物Ｓに対して温風（例えば、７５℃の温風）を所定の風量（例えば、１００ｍ３／ｍｉｎ）で所定の時間（例えば、０．３秒）吹き付けることによって、溶剤を蒸発させている。
第２ロール９は、クーリングロール３０によって冷却された被印刷物Ｓを巻き取る円柱状のロールであり、その円柱の中心軸が印刷機１の不図示のフレームに対して回転可能に支持されている。
【００１８】
インキパン１０は、インキ循環ポンプ１３から供給されたインキのうち使用しきれなかった余剰インキを溜めるために上側が解放された容器である。インキパン１０は、底板１０ａの周縁を囲むようにして側板１０ｂが設けられている。インキパン１０は、アルミニウムや、ステンレス等の金属部材により形成されている。なお、インキパン１０の底板１０ａには、溜まったインキをインキタンク１２へ排出する貫通孔が設けられている。
本実施形態のインキパン１０の外形寸法は、奥行き方向（Ｙ方向）の寸法が、版胴４の奥行き方向の寸法よりも５００ｍｍ長く形成され、前後方向（Ｘ方向）の寸法が、版胴４の直径とファニッシャーロール７の直径との和よりも５００ｍｍ長く形成されている。また、鉛直方向（Ｚ方向）の寸法が、ファニッシャーロール７の半径よりも１０ｍｍ大きく形成されている。
【００１９】
インキ排出部１１は、インキパン１０の底板１０ａに設けられた貫通孔に取り付けられたチューブである。インキ排出部１１は、インキパン１０の底板１０ａの貫通孔から排出されるインキを、インキタンク１２へ導くために設けられている。インキ排出部１１は、例えば、ポリエチレン等のチューブが使用され、インキが交換される毎に交換される。
【００２０】
インキタンク１２は、印刷機１で用いるインキを収容する容器であり、例えば、３０リットルのインキを収容することができる。本実施形態のインキタンク１２は、底面の直径が４００ｍｍ、高さが３００ｍｍの円柱状の形状に形成されているが、これに限定されるものでなく、例えば、四角柱状に形成されるようにしてもよい。
インキ循環ポンプ１３は、インキタンク１２内に収容されたインキをインキパン１０へ供給する循環式のポンプである。インキ循環ポンプ１３は、インキタンク１２からインキを吸い込む吸入パイプ１３ａと、吸入パイプ１３ａから吸い込んだインキをインキパン１０へ供給する供給パイプ１３ｂとから構成されている。本実施形態のインキ循環ポンプ１３は、その塗出量が約２０リットル／分であり、空圧式のダイアフラム式のポンプが使用される。
【００２１】
図２は、本実施形態のクーリングロール３０の詳細を説明する図である。図２（ａ）は、クーリングロール３０の斜視図を示し、図２（ｂ）は、クーリングロール３０の側面図（＋Ｘ方向から見た図）を示し、図２（ｃ）は、クーリングロール３０の軸Ｏを通り、ＹＺ面に平行な面における断面図を示す。
図３は、クーリングロール３０の本体部３２に設けられた側板部３４の詳細を説明する図である。図３は、図２（ｃ）のａ−ａ断面における断面図である。
図４は、クーリングロール３０の排水部４０の詳細を説明する図である。図４は、図２（ｃ）と同様に、クーリングロール３０の軸Ｏを通り、ＹＺ面に平行な面における断面図である。
【００２２】
クーリングロール３０は、乾燥部８によって温められた被印刷物Ｓを冷却する円筒状のロールであり、その内部に冷却水を循環させている。クーリングロール３０は、図２に示すように、給水部３１、本体部３２、排水部４０等から構成されている。
ここで、クーリングロール３０の本体部３２は、本体部３２に設けられる第１回転軸３５、第２回転軸３７（後述する）が印刷機１の不図示の軸受部に回転可能に支持されている一方、給水部３１及び排水部４０は、印刷機１の不図示のフレーム部に固定されている。すなわち、クーリングロール３０を構成する部材のうち、本体部３２のみが印刷機１に対して回転する構成となっている。なお、クーリングロール３０は、印刷機１により搬送される被印刷物Ｓと当接することによって回転する従動ロールであり、それ自体には駆動源を有していない。
【００２３】
給水部３１は、円筒状に形成された本体部３２の内部に冷却水を供給するパイプ状の部材であり、冷却水の放水の力で変形したり、冷却水により錆びたりしてしまうのを防ぐ観点から、例えば、ステンレスや、チタン等により形成されている。給水部３１は、その断面が円形に形成され、円筒状に形成された本体部３２に挿入されるようにして配置されている。給水部３１は、その周側面上の一端部（＋Ｙ側端部）から他端部（−Ｙ側端部）へ向けて等間隔に給水孔３１ａが複数（本実施形態では、７カ所）設けられており、給水部３１の他端部（−Ｙ側端部）には、冷却水を供給する不図示のポンプが接続され、ポンプから給水部３１のパイプ内に供給された冷却水が、各給水孔３１ａから放出され、本体部３２内へと流れ出る。なお、給水部３１の一端部（＋Ｙ側端部）側の底面は塞がれている。
また、給水部３１は、その他端部（−Ｙ側端部）に、本体部３２が回転可能に接触される軸部３１ｂが設けられている。軸部３１ｂには、本体部３２内に供給した冷却水が外部へ漏れ出てしまうのを防ぐためにシール機構（例えば、ラビリンスシール）が設けられている。
【００２４】
本体部３２は、印刷機１内において搬送される被印刷物Ｓに当接し、冷却する円筒状の部材であり、図２（ｃ）に示すように、ロール部３３、第１側板部３４、第１回転軸３５、第２側板部３６、第２回転軸３７等から構成されている。
ロール部３３は、円筒状に形成された部材であり、その周側面に被印刷物Ｓが当接し、また、その円筒内に冷却水が充填される。ロール部３３は、軽量で熱伝導度の高い金属（例えば、アルミニウム等）によって形成されている。ロール部３３の−Ｙ側の底面には第１側板部３４が、＋Ｙ側の底面には第２側板部３６がそれぞれ設けられている。
また、ロール部３３は、その−Ｙ側端部が、排水部４０に挿入され、回転可能に保持されている。そのため、ロール部３３の−Ｙ側端部の外周側面上には、排水部４０に回転可能に保持される保持部３３ａが設けられている。この保持部３３ａは、ロール部３３及び排水部４０間から冷却水が漏れ出てしまうのを防ぐ観点からシール機構（例えば、ラビリンスシール）が設けられている。
【００２５】
ロール部３３の外周側面には、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、周方向に延びる溝部３３ｂが設けられている。このようにロール部３３の外周側面に溝部３３ｂが設けられることによって、ロール部３３は、溝部３３ｂの縁により摩擦を得てロール部３３の外周側面と被印刷物Ｓとの間で滑りが生じてしまうのを抑制することができ、搬送される被印刷物Ｓに対してクーリングロールを追従させて回転させることができる。
【００２６】
本実施形態のロール部では、螺旋状の溝部３３ｂが２本交差するようにして、すなわち一方の溝部３３ｂが軸Ｏを中心にして右回りに、他方の溝部３３ｂが左回りに回転する螺旋状に形成されている。そのため、各溝部３３ｂの進行方向は、それぞれ、ロール部３３の周方向に対して所定の角度（例えば、−３０度、＋３０度）で傾斜している。
このように、溝部３３ｂを螺旋状にして設けることによって、被印刷物Ｓの搬送方向に対して傾斜した状態で、溝部３３ｂの縁を当接させることができ、より効率よく摩擦を得て、ロール部３３及び被印刷物Ｓ間の滑りを抑制することができる。また、例えば、刃物をロール部３３の外周側面の一端に押し当て、ロール部を回転させながら刃物を他端側へ移動させることにより、螺旋状の溝部をより簡易に形成することができ、ロール部の製造効率を向上させることができる。
【００２７】
また、本実施形態の各溝部３３ｂは、溝の進行方向に垂直な断面形状が、長方形状に形成（例えば、幅３．５ｍｍ、深さ０．５ｍｍ）されている。
なお、本実施形態では、ロール部３３の外周側面のうち溝部３３ｂが形成されていない部位は、凹凸等のない滑らか面に形成されている。そのため、仮に被印刷物のインキがロール部３３の外周側面に付着したとしても、容易に洗浄することが可能である。
【００２８】
第１側板部３４は、ロール部３３の−Ｙ側の底面を塞ぐ部材であり、ロール部３３と同様の材料により形成されている。第１側板部３４は、ロール部３３内に充填された冷却水が漏れないようにするため、ロール部３３に対して溶接等によって接合されている。第１側板部３４は、ロール部３３とは反対側（−Ｙ側）の面の中央に第１回転軸３５が設けられている。
この第１側板部３４には、図３に示すように、ロール部３３内に充填された冷却水を排水する排水孔３４ａが、第１側板部３４の外周縁に沿うようにして複数設けられている。本実施形態の排水孔３４ａは、円形に形成された孔であり、第１側板部３４に設けられる第１回転軸３５を囲むようにして等間隔（４５°置き）に８つ設けられている。
【００２９】
これにより、ロール部３３内に供給された冷却水のうち余剰分をロール部３３から適宜排水することができ、冷却水が多すぎることによってクーリングロール３０（本体部３２）の回転抵抗が増大してしまうのを抑制することができる。そのため、ロール部３３は、搬送される被印刷物Ｓとの間で滑りが生じてしまうのを抑制することができ、被印刷物Ｓに対するクーリングロール３０の追従性を向上させることができる。
また、排水孔３４ａが第１側板部３４の外周縁に沿うようにして複数設けられているので、ロール部３３内から均等に冷却水を排水することができ、ロール部３３の外周側面の周方向の位置に応じて冷却効率が相違してしまうのを防ぐことができる。
【００３０】
また、第１側板部３４には、各排水孔３４ａの外周縁と、第１側板部３４に接合されるロール部３３の内周側面との間に所定の高さの壁部３４ｂが設けられている。本体部３２が回転している場合、ロール部３３内に供給された冷却水は、遠心力によりロール部３３の内周側面に沿うようにして流れることとなるが、上述のように排水孔３４ａの外周縁と、ロール部３３の内周側面との間（排水孔３４ａの外周縁と、ロール部３３の内周側面との最短距離となる部分）に所定の高さｔの壁部３４ｂが存在すると、冷却水が高さｔの厚み分の膜となってロール部３３の内周側面に常に存在することとなり、クーリングロール３０による被印刷物Ｓの冷却効率を向上させることができる。
【００３１】
この壁部３４ｂの高さｔは、５ｍｍ≦ｔ≦３０ｍｍの範囲で形成されているのが望ましい。仮に、壁部３４ｂの高さｔが５ｍｍ未満である場合、ロール部３３の内周側面に形成される冷却水の膜が薄くなりすぎてしまい、クーリングロール３０の冷却性能が低下してしまうので望ましくない。また、壁部の高さｔが３０ｍｍよりも大きい場合、ロール部３３の内周側面に形成される冷却水の膜が厚くなりすぎてしまい、本体部３２の回転抵抗が増大してしまい、被印刷物Ｓに対する追従性が低下してしまうので望ましくない。
【００３２】
第１回転軸３５は、クーリングロール３０の第１側板部３４の−Ｙ側の面に設けられ、印刷機１の不図示の軸受部に対して回転可能に保持される軸部材である。第１回転軸３５は、その軸の中央に孔３５ａが形成されており、また、第１回転軸３５が設けられる第１側板部３４の中央にも、孔３５ａに対応する孔３４ｃが形成されている。この孔３５ａ及び孔３４ｃに給水部３１が挿入されることによって、本体部３２は、給水部３１に対して回転することができる。
第１回転軸３５の孔３５ａは、本体部３２内に充填された冷却水が、給水部３１の軸部３１ｂとの隙間から冷却水が漏れ出てしまうのを防ぐ観点からシール機構（例えば、ラビリンスシール）が設けられている。
【００３３】
第２側板部３６は、ロール部３３の＋Ｙ側の底面を塞ぐ部材であり、ロール部３３と同様の材料により形成されている。第２側板部３６は、ロール部３３内に充填された冷却水が漏れないようにするため、ロール部３３に対して溶接等によって接合されている。第２側板部３６は、ロール部３３とは反対側（＋Ｙ側）の面の中央に第２回転軸３７が設けられている。
第２回転軸３７は、クーリングロール３０の第２側板部３６の＋Ｙ側の面に設けられ、印刷機１の不図示の軸受部に対して回転可能に保持される軸部材である。第２回転軸３７は、上述の第１回転軸３５と同一直線（クーリングロール３０の軸Ｏ）上に配置されている。
【００３４】
排水部４０は、図２（ａ）等に示すように、本体部３２の−Ｙ側の端部に設けられ、第１側板部３４の排水孔３４ａから排出された冷却水をクーリングロール３０の外部へ排出する略円柱状の部材である。排水部４０は、冷却水により錆びてしまうのを防ぐ観点から、例えば、ステンレスや、チタン等によって形成されている。排水部４０は、図４に示すように、ロール部保持部４１、排水受け部４２、軸受部４３、排水口４４等から構成される。
ロール部保持部４１は、ロール部３３の保持部３３ａを回転可能に保持する部分であり、保持部３３ａが挿入される穴４１ａが設けられている。この穴４１ａの穴径は、ロール部３３の外径と同等又は若干大きく形成されている。また、ロール部保持部４１の穴４１ａ内には、上述したように、ロール部３３及び排水部４０間から冷却水が漏れ出てしまうのを防ぐ観点からシール機構（例えば、ラビリンスシール）が設けられている。
【００３５】
排水受け部４２は、第１側板部３４の各排水孔３４ａから排出された冷却水を受ける空間であり、本実施形態では、軸受部４３の周囲を囲むようにしてドーナッツ状に形成された空間である。
軸受部４３は、本体部３２に設けられた第１回転軸３５を回転可能に保持する部分であり、第１回転軸３５が挿入される貫通孔４３ａが設けられている。本実施形態では、軸受部４３は、ドーナッツ状に形成された排水受け部４２内の中央部に設けられた円柱状に形成され、その中心に貫通孔４３ａが形成され、そこに第１回転軸３５が挿入される。貫通孔４３ａの孔径は、第１回転軸３５の外径と同等又は若干大きく形成されている。なお、軸受部４３の貫通孔４３ａ内には、上述したように、第１回転軸３５との間から冷却水が漏れ出てしまうのを防ぐ観点からシール機構（例えば、ラビリンスシール）が設けられている。
排水口４４は、排水受け部４２に溜まった冷却水を外部へ排出する部分であり、本実施形態では、排水受け部４２の鉛直下側（−Ｚ側）に設けられている。
【００３６】
次に、搬送される被印刷物に対するクーリングロール（本体部）の回転の追従性の評価について説明する。
図７は、被印刷物に対するクーリングロールの回転の追従性の評価結果を示す図である。
評価には、溝が設けられたクーリングロール（本実施形態のクーリングロール）と、溝が設けられていないクーリングロールとを準備して、被印刷物の搬送速度を変化させて、各クーリングロールの外周側面の速度を測定し、被印刷物の搬送速度に対する各クーリングロールの外周側面の速度との差を評価した。
ここで、搬送される被印刷物は、厚み２０μｍのＯＰＰ（Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｐｏｌｙ  Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）の基材である。また、被印刷物は、クーリングロールに接触する前に、乾燥部によって、温度７５度の温風を１００ｍ３／ｍｉｎで０．３秒間、当てられることによって加熱されている。
【００３７】
被印刷物の搬送速度は、１００ｍ／ｍｉｎ、２００ｍ／ｍｉｎ、３００ｍ／ｍｉｎ、４００ｍ／ｍｉｎの４パターンで行った。
各クーリングロールの直径は１６０ｍｍである。また、各クーリングロールの排水部の形態は、上述の図３に示す形態と同様である。
溝が設けられたクーリングロールには、図２（ｂ）に示すように、螺旋状の溝が交わるようにして２本設けられており、各溝の幅が３．５ｍｍ、深さが０．５ｍｍに形成されている。また、各溝は、ロール部の円周方向に対して、それぞれ３０度、−３０度に傾斜している。
溝が設けられていないクーリングロールは、その外周側面が凹凸の無い滑らかな面に形成されている。
【００３８】
図７に示すように、溝が設けられたクーリングロールの外周側面の速度は、被印刷物の搬送速度１００ｍ／ｍｉｎに対して、１００ｍ／ｍｉｎとなった。また、被印刷物の搬送速度２００ｍ／ｍｉｎ対しては、２０１ｍ／ｍｉｎとなり、被印刷物の搬送速度３００ｍ／ｍｉｎに対しては、３０１ｍ／ｍｉｎとなり、被印刷物の搬送速度４００ｍ／ｍｉｎに対しては、４０２ｍ／ｍｉｎとなった。このように、クーリングロールの外周側面の速度は、被印刷物の各搬送速度に対して０．５％以下の誤差で追従していることが確認された。
これに対して、溝が設けられていないクーリングロールの外周側面の速度は、被印刷物の搬送速度１００ｍ／ｍｉｎにおいても、クーリングロールと被印刷部との間で滑りが生じてしまい、８０〜９０ｍ／ｍｉｎとなり、被印刷物の搬送速度を４００ｍ／ｍｉｎまで上昇させても、８０〜９０ｍ／ｍｉｎのままでほとんど変化することがなかった。
以上により、クーリングロールの外周側面に周方向に延びる溝を設けることによって、搬送される被印刷物に対するクーリングロールの追従性を向上できることが確認された。
【００３９】
次に、クーリングロールの冷却性能の評価について説明する。
上述のクーリングロールの追従性の評価で使用した溝が設けられたクーリングロールと、溝が設けられていないクーリングロールとを用いて、乾燥部を通過し、クーリングロールに当接する前の被印刷物の温度ｔ１［Ｋ］と、クーリングロールに当接し、冷却された後の被印刷物の温度ｔ２［Ｋ］とを測定し、各温度ｔ１、ｔ２に基づいて、単位時間当たりに被印刷物から奪われる熱の量Ｑ［ｋＷ］を、以下の式（１）を用いて算出した。
【００４０】
式（１）
Ｑ＝ρ×ｖ×Ｌ×ｄ×Ｃ×（π×Ｒ×θ／３６０）×（ｔ１−ｔ２）／１０００
【００４１】
ここで、上記式（１）中のρ［ｋｇ／ｍ３］は、被印刷物の密度であり、ｖ［ｍ／ｓ］は、被印刷物の搬送速度（ライン速度）である。また、Ｌ［ｍ］は、被印刷物の幅寸法（被印刷物の厚み方向及び搬送方向に直交する方向の寸法）であり、ｄ［ｍ］は、被印刷物の厚み寸法であり、Ｃ［Ｊ／ｋｇ／Ｋ］は、被印刷物の比熱である。更に、Ｒ［ｍ］は、クーリングロールの直径であり、θ［ｄｅｇ］は、クーリングロールの周方向における被印刷物の接触している範囲（角度）、いわゆる抱き角度である。
【００４２】
溝が設けられていないクーリングロールによって被印刷物から奪われる熱の量Ｑは、２ｋＷであった。これに対して、溝が設けられたクーリングロールによって被印刷物から奪われる熱の量Ｑは、３ｋＷとなった。
ここで、溝が設けられたクーリングロールは、溝が設けられている分、被印刷物との接触面積が減ってしまうが、上述の追従性の評価結果のように、被印刷物との追従性が向上しているため、溝が設けられていないクーリングロールに比して、被印刷物に対して接触している時間が長くなったため、被印刷物から奪う熱の量が多くなったものと考えられる。以上より、溝が設けられたクーリングロールは、溝が設けられていないクーリングロールに比して冷却効率が向上することが確認された。
【００４３】
以上より、本実施形態のクーリングロール３０は、ロール部３３の外周側面に、周方向に延びる溝部３３ｂが形成されている。そのため、クーリングロール３０は、溝部３３ｂの縁により摩擦を得て被印刷物Ｓとロール部３３との間で滑りが生じてしまうのを抑制することができる。これにより、クーリングロール３０（ロール部３３）を、搬送される被印刷物に追従して回転させるができ、また、被印刷物の冷却効率を向上させることができる。
【００４４】
また、本実施形態のクーリングロール３０は、溝部３３ｂが、ロール部３３の外周側面上に螺旋状に形成されている。そのため、被印刷物Ｓの搬送方向に対して傾斜した状態で、溝部３３ｂの縁を当接させることができ、より効率よく摩擦を得て、ロール部及び被印刷物間の滑りを抑制することができる。また、例えば、刃物をロール部の外周側面の一端に押し当て、ロール部を回転させながら刃物を他端側へ移動させることにより、螺旋状の溝部をより簡易に形成することができ、ロール部の製造効率を向上させることができる。
【００４５】
本実施形態のクーリングロール３０は、第１側板部３４の外周縁を沿うようにして排水孔３４ａが設けられているので、ロール部３３内に供給された冷却水のうち余剰分をロール部３３から適宜排水することができ、冷却水が多すぎることによってクーリングロール３０の回転抵抗が増大してしまうのを抑制することができる。これにより、クーリングロール３０（ロール部３３）を、搬送される被印刷物に追従して回転させるができる。
【００４６】
本実施形態のクーリングロール３０は、第１側板部３４に、排水孔３４ａの外周縁と、第１側板部３４によって開口部が塞がれたロール部３３の内周側面との間に高さｔの壁部３４ｂが設けられている。これにより、ロール部３３内の冷却水が高さｔの厚み分の膜となってロール部３３の内周側面に常に存在することとなり、クーリングロール３０による被印刷物Ｓの冷却効率を向上させることができる。
【００４７】
次に、クーリングロール３０のロール部３３の外周側面に設けられる溝部３３ｂの他の形態について説明する。
図５は、クーリングロール３０のロール部３３の外周側面に設けられる溝部３３ｂの他の形態を説明する図である。
ロール部３３に設けられる溝部３３ｂは、図２（ｂ）に示す形態に限定されるものでない。例えば、ロール部３３には、図５（ａ）に示すように、螺旋状の溝部３３ｂが１本設けられるようにしてもよい。
また、ロール部３３には、図５（ｂ）に示すように、ロール部３３の周方向に平行な溝部３３ｂが等間隔に複数設けられるようにしてもよい。
溝部３３ｂをこのような形態としても、上述の場合と同様に、クーリングロール３０は、溝部３３ｂの縁により摩擦を得て被印刷物Ｓとロール部３３との間で滑りが生じてしまうのを抑制することができる。
【００４８】
次に、クーリングロール３０の第１側板部３４に設けられる排水孔３４ａの他の形態について説明する。
図６は、クーリングロール３０の第１側板部３４に設けられる排水孔３４ａの他の形態を説明する図である。
上述の説明では、第１側板部３４に円形の排水孔３４ａが複数設けられる例を示したが、これに限定されるものでない。例えば、図６（ａ）に示すように、排水孔３４ａは、扇形状に形成されるようにしてもよい。
また、図６（ｂ）に示すように、排水孔３４ａが、正方形形状に形成されるようにしてもよく、また、長方形や、台形等の矩形形状に形成されるようにしてもよい。
これらの場合においても、排水孔３４ａの外周縁と、第１側板部３４によって開口部が塞がれたロール部３３の内周側面との間に所定の高さｔの壁部３４ｂを設けることによって、ロール部３３内の冷却水が高さｔの厚み分の膜となってロール部３３の内周側面に常に存在することとなり、クーリングロール３０による被印刷物Ｓの冷却効率を向上させることができる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
【００５０】
（変形形態）
（１）上述の実施形態において、排水孔３４ａは、第１側板部３４にのみ設けられる例を示したが、これに限定されるものでなく、第２側板部３６にのみ設けられるようにしたり、第１側板部３４及び第２側板部３６の両方に設けられるようにしたりしてもよい。これらの場合、ロール部３３の第２側板部３６側に排水部を設ける必要がある。
【００５１】
（２）ロール部３３は、その内周側面に溝を設けるようにして、ロール部３３内に充填される冷却水の流れを制御するようにしてもよい。これにより、クーリングロール３０の冷却効率を更に向上させることができる。なお、このロール部３３の内周側面に設けられる溝は、周方向に平行に形成されるようにしてもよく、また、螺旋状に形成されるようにしてもよい。
【００５２】
（３）上述の実施形態において、ロール部３３の外周側面に設けられた溝部３３ｂは、溝の進行方向に垂直な断面形状が、長方形状に形成される例を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、円弧形状や、半円形状、長円や楕円の一部形状、三角形や五角形等の多角形形状等に形成されるようにしてもよい。
また、ロール部３３に設けられる溝部３３ｂは、３本以上設けられるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１    印刷機
８    乾燥部
３０    クーリングロール
３１    給水部
３２    本体部
３３    ロール部
３３ａ    保持部
３３ｂ    溝部
３４    第１側板部
３４ａ    排水孔
３４ｂ    壁部
３４ｃ    貫通孔
３５    第１回転軸
３６    第２側板部
３７    第２回転軸
４０    排水部
４１    ロール部保持部
４２    排水受け部
４３    軸受部
４４    排水口
Ｓ    被印刷物
【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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