JPH1176861A - 金属異物除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インキに混入しているドクタ磨耗粉等の金属
異物を効率良く除去可能な装置を提供する。 【解決手段】 ケース２の底面部２ｃの上面に多数の小
磁石３ａ、３ｂを、隣り合う小磁石の極が異なるように
並べて磁石群３を形成し、その磁石群３と上板２ｅによ
って形成される偏平な空間に、柔軟なシート材で筒状に
形成された通路部材５を配置して、偏平な通路７を形成
し、その通路７内にインキを流し、下面の磁石群３によ
ってインキ中の磁性を持つ金属異物を通路部材内面に吸
着、保持させ、インキから除去する構成とする。小磁石
を並べた磁石群は表面近傍の磁束密度が極めて大きいた
め、金属異物を効率良く除去可能であり、また、表面か
ら離れた位置では磁束密度は極端に低下するので、周囲
の磁気製品、電気製品等に与える悪影響を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インキ等の液体中
に混入した金属異物を除去するために使用する金属異物
除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、低粘度（高々１００ｃｐ程
度）のインキを用い、且つ金属ドクタやナイフによる掻
き取り機構を有した印刷（グラビア印刷、フレキソ印
刷、コーティング等）が広く行われている。このような
印刷、例えば、グラビア印刷を行う場合、運転中に突
然、ドクタ刃先に微細な傷（例えば、幅５０〜２００μ
ｍ、深さ１〜１０μｍ）が発生し、その傷の生じた部分
でのインキ掻き取りが不良となり、印刷物中に筋状に汚
れ（ドクタ筋という）が生じるという問題があった。

【０００３】ドクタ刃先の傷は、インキ中に混入してい
るドクタ磨耗粉等の微細な金属粉がドクタ刃先に衝突し
たり、ドクタ刃と版表面との間に挟まったりすることに
より生じており、この解決策として、インキをメッシュ
フィルタに通して混入している異物を除去する方法が知
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、メッシ
ュフィルタを通過させたインキを使用しても、ドクタ筋
の発生を充分には抑制できないという問題があった。こ
の理由は、通常のメッシュフィルタでは捕捉困難な微細
な金属異物でも、ドクタ刃に傷を与えているためであ
り、従って、きわめて微細な金属異物の除去が必要と考
えられる。

【０００５】通常のメッシュフィルタで捕捉できないよ
うな微細粒の除去を行うには、非常に目の細かい積層フ
ィルタの使用が考えられるが、インキ中には金属異物の
みならず紙粉等の異物も含まれており、目の細かい積層
フィルタを用いると、圧力損失が大きく、直ぐに目詰ま
りを起こしてしまい、実用的とは言えない。

【０００６】インキ中の金属異物を取り除くために磁石
をインキパン、インキタンク中に入れて金属異物を除去
する方法も考えられるが、微細な金属異物はインキ中に
浮遊しており、インキのすべてが磁石の近傍を通過する
わけではないため、微細な金属異物の除去にはあまり効
果がなかった。また、磁石による磨耗粉の吸引効率を上
げるには、磁力の強い磁石を使用することが考えられる
が、磁力の強い磁石は高価であり、また、磁力が広範囲
に及んでしまうため、磁気製品、電気製品に悪影響を与
えてしまうことがあるという問題もあった。

【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、インキ中に混入している磨耗粉のように、液体中
に混入している磁性を持った微細な金属異物を、磁石を
用いて、磁力を周囲に広範囲に及ぼすことなく良好に除
去可能な金属異物除去装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、液体中を浮遊
する鉄粉等の磁性を持つ金属異物を吸引、除去するため
に磁石を採用し、しかもその磁石として、平板状で且つ
表裏面をそれぞれ極（Ｓ極、Ｎ極）とした多数の小磁石
を、ほぼ平面状に且つ隣り合う小磁石の極が異なるよう
に並べて構成した磁石群を用い、その磁石群の表面近傍
に、磁性を持つ金属異物が混入した液体を通過させる通
路を配置するという構成としたものである。本発明で採
用した多数の小磁石を並べて構成した磁石群は、小磁石
単体では磁力がさほど強力でなくても、隣り合う小磁石
の極性を異ならせた結果その表面近傍の磁束密度がきわ
めて高くなるという特性を備えており、従って、その表
面近傍に液体を流すように構成することで、通過する液
体から磁性を持つ金属異物を良好に除去できる。また、
この磁石群は、その表面から離れた位置での磁力が極端
に低下するという特性も備えており、このため、周囲の
磁気製品、電気製品に悪影響を与えることが少ない。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の金属異物除去装置は、平
板状で且つ表裏面をそれぞれ極とした多数の小磁石を、
ほぼ平面状に且つ隣り合う小磁石の極が異なるように並
べて構成した磁石群と、その磁石群の表面近傍に形成さ
れた、磁性を持つ金属異物が混入した液体を通過させる
通路とを有することを特徴とする。そして、この構成に
より、磁石群の表面近傍にきわめて強い磁力を生じさ
せ、強い磁力が作用している領域内に液体を流すこと
で、液体内の磁性を持つ金属異物に強い吸引力を作用さ
せ、磁性を持つ金属異物を効率良く吸引、捕捉し、液体
から分離、除去できる。

【００１０】上記したように、本発明では磁石として、
多数の小磁石を、極性が隣り合う小磁石で異なるように
並べた磁石群を用いている。本発明者等が確認したとこ
ろ、隣り合う小磁石の極性を異ならせることにより、表
面近傍の磁束密度を高めることができ、しかも、多数の
小磁石からなる磁石群の表面での平均磁束密度は、同一
面積内で磁石分割数が多い程、すなわち、同一面積内で
界面長さ（隣り合う小磁石の境界面の長さ）が長い程、
高くなることが判明した。この点を示すため、図４
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、サイズの異なる
磁石（異方性フェライト磁石）を並べた磁石群を作成し
て磁力特性を測定した結果を示す。ここで、図４（ａ）
に示す磁石群１２は、サイズが１００×１００×５ｍｍ
の磁石１２ａを並べて構成したもの、図４（ｂ）に示す
磁石群１３は、サイズが１００×２５×５ｍｍの小磁石
１３ａを並べて構成したもの、図４（ｃ）に示す磁石群
１４は、サイズが４０×１２×６ｍｍの小磁石１４ａを
並べて構成したものである。これらの磁石群１２〜１４
について、単位面積当りの界面長さを示す特性値とし
て、本明細書では、「（磁石群を構成する小磁石の周囲
の長さ÷２）／小磁石の面積」（単位１／ｍｍ）を「単
位面積当りの界面長さの和」と定義して用いる。図４に
示す磁石群１２〜１４の単位面積当りの界面長さの和
は、それぞれ、０．０５、０．０２、０．１１（単位１
／ｍｍ）である。

【００１１】図４に示す磁石群１２〜１４について、表
面の磁束密度を測定した結果、図５に示す特性を得た。
図５の結果から明らかなように、単位面積当りの界面長
さの和が増加するにつれて磁束密度が大きくなってお
り、その傾向は、単位面積当りの界面長さの和が０．０
５（１／ｍｍ）以上で、特に０．１（１／ｍｍ）以上で
顕著である。従って、本発明において磁石群を構成する
小磁石としては、単位面積当りの界面長さの和が０．０
５（１／ｍｍ）程度以上のものを用いるものであり、特
に、０．１ｍ（１／ｍｍ）程度以上のものを用いること
が好ましい。

【００１２】更に、図４に示す各磁石群１２、１３、１
４について、磁石表面からの距離と磁束密度との関係を
測定した結果、図６に示すグラフを得た。このグラフよ
り明らかなように、単位面積当りの界面長さの和が小さ
い磁石を用いた場合（磁石群１２）には、表面近傍の磁
束密度はさほど高くないが、表面からかなり遠ざかって
も磁束密度がかなり高い状態となっている。これに対
し、単位面積当りの界面長さの和が大きい磁石を用いた
場合（磁石群１３、１４）には、表面近傍の磁束密度が
きわめて高いが、表面から少し遠ざかると磁束密度は急
激に低下している。従って、表面近傍の磁束密度のきわ
めて高い領域、例えば、磁束密度３００ガウス以上の領
域を、磁性を持つ金属異物の吸引、除去に利用すれば、
金属異物をきわめて良好に除去可能であり、金属異物を
除去すべき液体を通すための通路をこの領域内に設定す
ることが好ましい。従って、磁石群１３、１４のよう
に、単位面積当りの界面長さの和が０．０５（１／ｍ
ｍ）程度以上の磁石群を使用する場合において、液体を
流す通路を磁石表面から５ｍｍ以内に配置することが好
ましい。

【００１３】本発明の実施に当たって、磁石群の使用形
態としては、磁石群を通路内に配置するか或いは通路の
壁面を形成するように配置することによって、通路を通
過する液体に直接接触する形態としてもよいし、通路を
形成する壁材の外側に配置して液体に直接接触しない形
態としてもよい。後者の形態を採用する場合、偏平な通
路を柔軟性のあるシート材、例えば、ビニールシート等
で形成し、そのシート材の外側に前記磁石群を配置する
構成とすることが好ましい。この構成とすると、磁石群
で捕捉された金属異物は、磁石群に接した部分のシート
材の内面に付着し、磁石群には直接付着していないの
で、装置の洗浄、再使用に当たっては、磁石群の洗浄は
全く必要なく、また、インキを替える際の洗浄にかかる
手間が省かれ、時間のロスが大幅に削減される。通路を
形成する柔軟性のあるシート材は安価で且つ取り付け、
取り外しが容易であるので、これを使い捨てし、新しい
ものと交換するのみで装置を再使用しうる状態とでき、
作業がきわめて容易となる。

【００１４】磁石群の近傍に配置した通路に液体を通過
させるには、ポンプ等によって強制的に流す方法と、液
体の自重（ヘッド）によって流す方法のいずれを採用し
てもよいが、後者を採用すると、設備の簡略化が図れる
という利点が得られる。その際、通路は垂直或いは傾斜
して配置すればよい。通路を、液体を自重で流すことが
できるよう傾斜して配置する場合には、その通路の下面
側に磁石群を配置することが好ましい。この構成とする
と、磁性を持つ金属異物が下面側に、すなわち重力が作
用する方向に吸引、捕捉されるため、金属異物を一層効
率良く吸引、捕捉できる。また、その場合には、通路の
下面側に、流れ方向に凹凸を形成しておくことが好まし
い。このような凹凸を設けると、捕捉された金属異物が
その凹部内に拘束され、液体内に再び混入して流れ出す
ということが抑制される。

【００１５】本発明の金属異物除去装置は、磁性を有す
る金属異物を含んだ任意の液体に使用可能であり、代表
的な使用対象の液体としては、グラビア印刷機のインキ
パンから排出されるインキを挙げることができ、そのイ
ンキ内に混入している磁性を持ったきわめて微細な金属
異物の除去に有効である。そして、この金属異物除去装
置をインキ内の金属異物除去に使用する態様としては、
金属異物除去装置を印刷機とは別に設けておき、印刷機
から回収したインキを通過させる方法、及び、金属異物
除去装置を印刷機のインキパンの排出口に接続し、印刷
動作中、インキパンから流出するインキを金属異物除去
装置に通して金属異物を除去し、通過後のインキを再度
インキパン内のアプリケータロールに供給するというよ
うに、インキ循環中に金属異物を除去する方法を挙げる
ことができる。特に、後者の方法では、印刷動作中常
に、インキを金属異物除去装置に通して磁性を持つ金属
異物を除去しているので、インキ中の金属異物の濃度を
低く抑えることができ、印刷機の運転中に生じていたド
クタ刃先の微細な傷の防止にきわめて有効である。

【００１６】

【実施例】以下、図面に示す本発明の好適な実施例を説
明する。図１は本発明の好適な実施例を示すもので、
（ａ）はその概略縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢
視概略断面図、図２はその実施例を分解して示す概略斜
視図、図３はその実施例に用いているケース及び磁石の
概略斜視図である。１は、金属異物除去装置全体であ
り、本実施例ではオフライン型のものを示している。２
は板金製のケースであり、垂直に形成された流入口部２
ａと、その前面を開閉する前扉２ｂと、流入口部２ａの
下端から斜め下方に傾斜するように設けられた平坦な底
面部２ｃと、その底面部２ｃの両側に設けられた低い側
壁部２ｄと、一方の側壁部２ｄに回動可能に連結され、
他方の側壁部２ｄの上に押し当てて固定される上板２ｅ
等を備えている。３は、底面部２ｃの上面のほぼ全域
に、多数の平板状の小磁石３ａ、３ｂを並べて構成した
磁石群である。ここで、一方の小磁石３ａは底面部２ｃ
のほぼ全面に平坦に並べられるが、他方の小磁石３ｂは
小磁石３ａの上に、長手方向（液体の流れ方向）に間隔
を開けて並べられており、この配列により磁石群３の全
体の上面には流れ方向に凹凸が形成されている。また、
平板状の小磁石３ａ、３ｂは面積の広い面（表裏面）が
Ｎ極、Ｓ極となる特性のものであり、隣り合う小磁石の
極が互いに異なるように（一つの小磁石の上面をＮ極と
した場合、それに隣り合う小磁石の上面がＳ極となるよ
うに）配置されている。小磁石３ａ、３ｂのサイズは、
磁石群３の単位面積当りの界面長さの和が０．０５（１
／ｍｍ）程度以上となるように設定することが好まし
い。

【００１７】５は、ビニールシート等の柔軟性のあるシ
ート材を筒状に形成した通路部材である。この通路部材
５の寸法は、図２から良く分かるように、通路部材５の
一端をケース２の流入口部２ａの上端に折り返して被せ
ることができると共に、他端を底面部２ｃの下端から延
び出させることができ、更に、磁石３と上板２ｅと側壁
部２ｄとで囲まれた空間にほぼ等しい断面積の通路７を
形成しうるように定められている。かくして、通路部材
５をケース２内に取り付けると、その通路部材５はケー
ス２によって外形を規制され、磁石群３の上に偏平な通
路７を形成することとなる。また、通路部材５内に液体
を流すと、その重さによって通路部材５は磁石群３の上
面形状に倣った形状となり、従って、通路７の下面に
は、流れ方向に凹凸が形成される。

【００１８】次に、上記構成の金属異物除去装置１の使
用方法を説明する。図１において、通路部材５の下端の
下方にインキタンク１０を置いた状態で、印刷機から回
収したインキを流入口部２ａから通路部材５内に供給す
る。供給されたインキは通路部材５内を自重によって流
れ、磁石群３の上を通過した後、インキタンク１０内に
回収される。ここで、インキが磁石群３の上を通過する
際、磁石群３はその上を流れるインキに対して流れ方向
に垂直方向の磁力線を作用させており、このためインキ
内に含まれているドクタ磨耗粉等の磁性を持つ金属異物
には、流れ方向と垂直方向に磁石群３による吸引力が作
用し、磁石群３の上の通路部材５内面に吸い寄せられ、
付着する。しかも、磁石群３は表面近傍にきわめて大き
い磁束密度を持っており、また、インキの流れる通路７
はケース２の上板２ｅ及び磁石群３によって偏平な形状
に規制され磁石群３の表面近傍に位置しているので、イ
ンキはすべて磁石群３の近傍を通過し、従って、磁性を
持つ金属異物に大きい吸引力が作用し、インキから分離
しにくい微細な金属異物も磁石群３側に吸引し、捕捉で
きる。かくして、インキ中の磁性を持つ金属異物が効率
良く除去される。また、磁石群３の上面には複数の凹凸
を形成しているので、その凹部内に捕捉された金属異物
は、凸部を越えて流れ出すということがほとんどなく、
このためインキから磁性を持つ金属異物が一層効率良く
除去される。インキ中の磁性を持つ金属異物が除去さ
れ、インキタンク１０に排出されたインキは金属異物の
含有量がきわめて少なくなっているので、有効に使用さ
れる。

【００１９】磁石群３によってインキから磁性を持つ金
属異物を除去するに当たっては、磁石群３からの最大距
離（通路７の厚さ）が短い程、除去効率が良い。しかし
ながら、通路７の厚さをあまり小さくするとインキの通
過抵抗が大きくなってインキが流れにくくなり、処理能
力が低下する。一方、通路７の流れ方向の磁石群３の長
さ（磁石群３上に位置する通路の長さ）は、長い程金属
異物の除去効率は良いが、或る程度以上に長くなると、
除去効率は飽和し、それ以上には殆ど向上しない。これ
らの事を考慮して、通路７の厚さ及び長さを設定すれば
よい。金属異物除去装置１をグラビア印刷機のインキか
ら金属異物除去に使用する場合、通路７の厚さ（底面に
凹凸を設けた場合には凸部表面からの厚さ）としては、
３〜１０ｍｍ程度が好ましく、更には３〜５ｍｍ程度が
一層好ましい。また、磁石群３の長さは４００〜５００
ｍｍ程度が好ましい。更に、凹凸を設ける場合、その凹
凸の深さは１〜２ｍｍ程度が好ましい。

【００２０】金属異物除去装置１の使用後、或いは使用
するインキの品種を変える場合等には洗浄動作を行う。
この洗浄は、単にケース２の上板２ｅを開き、内部の通
路部材５を取り外して廃棄し、新たな通路部材５をセッ
トし、上板２ｅを取り付けるという動作を行うのみで実
施される。かくして、きわめて簡単な作業によって実施
できる。また、通路部材５はビニール等の柔らかいシー
ト材で形成されているので、取り付け、取り外しを容易
に行うことができ、また、安価であるので、使い捨てと
してもさほどコストアップとはならない。

【００２１】以上の実施例では、オフライン式の金属異
物除去装置１を説明したが、本発明の金属異物除去装置
はオフライン式に限らず、印刷機内に組み込み、オンラ
イン式で使用することも可能である。例えば、印刷機に
設けるインキパンに対してインキ循環を行うインキ循環
系内に、金属異物除去装置１を組み込むことで、すなわ
ち、インキパンの排出口に通路部材５の上端を接続し、
下端をインキ循環用のインキタンクに連結することで、
印刷動作中にインキ内から金属異物を除去することがで
き、常時、インキ中の金属異物濃度をきわめて低い状態
に保持でき、従来見られたようなドクタ刃の傷によるド
クタ筋の発生を大幅に減少させることができる。

【００２２】なお、本発明の金属異物除去装置は上記実
施例に示したように自重でインキを流す場合に限らず、
ポンプ等を用いて強制的に流す構成としてもよく、ま
た、単体で用いる場合に限らず、メッシュフィルタ等の
ろ過装置と組み合わせて使用してもよい。また、その使
用対象液体は、実施例で示したインキに限らず、磁性を
持つ金属異物の除去を望まれる任意の液体に使用可能で
ある。

【００２３】次に、本発明者らが、実際に金属異物除去
装置１に、グラビア印刷機から回収した残インキを通過
させて行った金属異物除去テストの結果を示す。本テス
トに使用した金属異物除去装置１の仕様は次の通りであ
った。 磁石群３の構成：一定寸法の小磁石３ａ（４０×１２×
６ｍｍ，異方性フェライト磁石）のみを平面状に敷きつ
めた（表面に凹凸はなし） 磁石群３の長さ：４０ｍｍ 通路７の断面寸法：高さ５ｍｍ×幅２０ｍｍ 上記仕様の金属異物除去装置１にインキを、１２リット
ル／ｍｉｎで流した結果、インキ中の磁性を持つ金属異
物の９０％以上を除去できた。

【００２４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の金属異
物除去装置は、平板状で且つ表裏面を極とした多数の小
磁石を、ほぼ平面状に且つ隣り合う小磁石の極が異なる
ように並べて磁石群を構成し、その磁石群の表面近傍
に、磁性を持つ金属異物が混入した液体を通過させる通
路を配置したことにより、磁石群の表面近傍の磁束密度
を極めて高くすることができ、しかもその磁束密度の高
い領域に液体のほとんどを通過させるので、液体中の鉄
粉等の磁性を持つ金属異物を磁石に良好に吸引、捕捉で
き、従って、液体から磁性を持つ金属異物の大部分を分
離、除去でき、しかも、磁石群の表面から離れた位置で
の磁力は極端に低下しているので、周囲の磁気製品、電
気製品等に悪影響を与えることが少ないという効果を有
している。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の好適な実施例の概略縦断面図
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視概略断面図

【図２】上記実施例を分解して示す概略斜視図

【図３】上記実施例に用いているケース及び磁石の概略
斜視図

【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、寸法の異
なる磁石を並べて磁石群を形成した状態を示す概略平面
図

【図５】図４に示す磁石群の表面の磁束密度と、単位面
積当りの界面長さの和との関係を測定した結果を示すグ
ラフ

【図６】図４に示す磁石群の磁束密度と、磁石群表面か
らの距離との関係を測定した結果を示すグラフ

【符号の説明】

１ 金属異物除去装置 ２ ケース ２ａ 流入口部 ２ｃ 底面部 ２ｄ 側壁部 ２ｅ 上板 ３ 磁石群 ３ａ、３ｂ 小磁石 ５ 通路部材 ７ 通路 １０ インキタンク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状で且つ表裏面をそれぞれ極とした
   多数の小磁石を、ほぼ平面状に且つ隣り合う小磁石の極
   が異なるように並べて構成した磁石群と、その磁石群の
   表面近傍に形成された、磁性を持つ金属異物が混入した
   液体を通過させる通路とを有する金属異物除去装置。
2. 【請求項２】 前記小磁石の通路に面する面の、単位面
   積当りの界面長さの和を０．１（１／ｍｍ）以上とする
   ことを特徴とする請求項１記載の金属異物除去装置。
3. 【請求項３】 前記通路が、前記磁石群の表面から５ｍ
   ｍ以内に配置されていることを特徴とする請求項２記載
   の金属異物除去装置。