JP2000025321A - 製版印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 孔版印刷の製版を、孔版原紙を用いずに行
い、孔版原紙の取り扱いに関わる一切の装置を孔版印刷
機から廃する。 【解決手段】 自身の中心軸線周りに回転するインク通
過性の円筒状版胴（１）と、版胴の内周面に接するスキ
ージ手段（２）と、版胴と印刷用紙との少なくとも何れ
か一方を押圧して相互に密着させ、インクを印刷用紙に
転移させる押圧機構（３）と、版胴の外周面に熱可塑性
膜形成材料を塗布して塗膜（６）を形成する塗布手段
（４）と、塗膜を予め電気信号に変換された画像情報に
従って選択的に加熱して穿孔部を形成する製版手段とを
備えた製版印刷装置。熱可塑性膜形成材料は溶剤溶解性
材料又は熱溶融性材料であってよい。製版手段は、好ま
しくは、光熱変換材料含有液体を塗膜上に吐出させる液
体吐出手段（７）と、塗膜に光線を照射して塗膜を選択
的に穿孔する光線照射手段（１０）とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は孔版印刷装置に関
し、更に詳しくは熱可塑性膜形成材料からなる塗膜を版
胴上に形成する塗布手段を具備することで、感熱孔版原
紙を不要とした、新規な製版印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気信号に変換された文字画像情報に従
ってドット状の熱を発生するサーマルヘッドなどの加熱
手段を用いて感熱孔版原紙の熱可塑性樹脂フィルムを溶
融穿孔して製版し、この原紙を版胴に巻き付けてその穿
孔部からインクを通過させて印刷用紙に転移させる印刷
装置は、高速プリント、低ランニングコストのデジタル
印刷機として既に普及している。

【０００３】しかし、かかる従来のデジタル印刷機で
は、感熱孔版原紙の収納部材、搬送部材、排版部材を具
備する必要がある。また、新たな原稿の印刷を行う際に
は、使用済みの原紙を廃棄する必要があり、通常は印刷
機内に具備された排版ボックスに一旦収納し、この排版
ボックスが満杯になった時に廃棄するという手間を要し
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、孔版
原紙を不要とし、孔版原紙の取り扱いに関わる一切の装
置を孔版印刷機から廃することによって上記従来技術の
問題点を解決した製版機能付き孔版印刷装置を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、自身の中心軸線周りに回転するインク通過性の円
筒状版胴と、前記円筒状版胴の内周面に接するように設
けられたスキージ手段と、印刷用紙が前記版胴の回転に
同期して移動する状態にて、該版胴と該印刷用紙との少
なくとも何れか一方を押圧して相互に密着させ、該版胴
内のインクを印刷用紙に転移させる押圧機構と、前記版
胴の外周面に熱可塑性膜形成材料を塗布して塗膜を形成
する塗布手段と、該塗膜を予め電気信号に変換された画
像情報に従って選択的に加熱して穿孔部を形成する製版
手段と、を備えた製版印刷装置によって達成される。

【０００６】本発明の製版印刷装置では、熱可塑性膜形
成材料の塗膜をインク通過性円筒状版胴の外周面に形成
し、該塗膜を穿孔して孔版印刷用の版として用いるの
で、孔版原紙が不要となり、さらに孔版印刷機内に孔版
原紙の収納部材、搬送部材、排版部材等を設ける必要が
なくなる。

【０００７】熱可塑性膜形成材料の塗布手段は、溶剤で
溶解するか又は加熱によって溶融して液体とされた熱可
塑性膜形成材料をロールコート、グラビアコート、スプ
レーコートなどの方式で版胴外周面に塗布する装置であ
ればよく、必要に応じて乾燥装置を含んでもよい。さら
に該塗布手段は、熱可塑性膜形成材料を溶剤に溶解する
装置、加熱装置、熱可塑性膜形成材料の液体の循環装
置、撹拌装置などが設けられてもよい。

【０００８】熱可塑性膜形成材料は、感熱性を有する塗
膜を版胴の外周面に形成し得るものであればよく、水及
び各種有機溶剤からなる群から選ばれた溶剤中に溶解さ
れた溶剤溶解性材料、有機溶剤溶解性材料を水中に分散
したＯ／Ｗ型エマルション樹脂、または、加熱すること
で固体から液体になる熱溶融性材料の何れであってもよ
い。

【０００９】溶剤溶解性材料としては、例えば、水性溶
剤溶解性の樹脂、及び、有機溶剤溶解性の樹脂が挙げら
れる。

【００１０】水性溶剤溶解性の樹脂としては、具体的に
は、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロー
ス、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルピロリドン、
エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリエチレンオ
キサイド、ポリビニルエーテル、ポリジオキソラン、ポ
リビニルアセタール、ポリアクリルアミド等が挙げられ
る。これらの樹脂成分は単独もしくは混合して又は共重
合体として用いてもよい。

【００１１】有機溶剤溶解性の樹脂としては、例えば、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポ
リスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リフッ化ビニル、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリ
アミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリーカーボネー
ト、ポリウレタン等が挙げられる。これらの樹脂成分は
単独もしくは混合して又は共重合体として用いてもよ
い。上記Ｏ／Ｗ型エマルション樹脂としては、アクリル
樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリ
デン、ポリ酢酸ビニルなどが挙げられる。これらのエマ
ルション樹脂成分は単独もしくは混合して用いても良
い。

【００１２】上記溶剤溶解性材料は、融点または軟化点
が、30〜150℃、好ましくは40〜100℃の範囲にあること
が望ましい。融点または軟化点が30℃よりも低い場合、
版胴上で製版された熱可塑性膜形成材料が、印刷機を使
用している最中に環境温度の影響を受けて機械的強度が
低下して、印刷物の品質を低下させることがある。一
方、融点または軟化点が150℃よりも高い場合、製版に
際して、熱可塑性膜形成材料を穿孔するのに大きな熱エ
ネルギーを必要となる。

【００１３】熱溶融性材料としては、例えば、ワックス
類、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、樹脂類などの可逆
的に固体から液体に相変化する成分が使用される。この
ような成分としては、例えば、カルナバワックス、マイ
クロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、モ
ンタンワックス、パラフィンワックス、キャンデリラワ
ックス、シェラックワックス、酸化ワックス、エステル
ワックス、蜜ロウ、木ロウ、鯨ロウ、ステアリン酸アミ
ド、ラウリル酸アミド、ベヘン酸アミド、カプロン酸ア
ミド、パルミチン酸アミド、低分子ポリエチレン、ポリ
スチレン、α−メチルスチレン重合体、ビニルトルエ
ン、インデン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリ酢
酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。これらの熱溶
融性成分は単独もしくは混合して又は共重合体として用
いてもよい。

【００１４】上記熱溶融性材料は、30〜150℃、好まし
くは40〜100℃の温度で固体状態から液体状態へ可逆的
に相変化することが望ましい。この相変化温度が30℃よ
りも低い場合、版胴上で製版された熱可塑性膜形成材料
が、印刷機を使用している最中に環境温度の影響を受け
て機械的強度が低下して、印刷物の品質を低下させるこ
とがある。一方、該相変化温度が150℃よりも高い場
合、製版に際して、熱可塑性膜形成材料を穿孔するのに
大きな熱エネルギーを必要とし、また固体から液体へ相
変化させるために大容量の加熱装置が必要となる。熱可
塑性膜形成材料は、本印刷装置の版胴に塗布される際、
使用するインクとの親和性が低いか、または該インクよ
りも高い粘度を備えるものを選択することが望ましい。
本印刷装置で印刷を行った後、別の印刷をする際、先の
印刷に使用したインクが熱可塑性膜形成材料の塗膜の穿
孔部に残留していることがある。しかし、上述のように
選択された材料を用いることにより、次の印刷の準備の
ために塗布する熱可塑性膜形成材料が溶剤溶解性材料ま
たは熱溶融材料の何れであっても、穿孔部に残留したイ
ンクとの混合を防止できる。また、印刷装置の版胴に塗
布された熱可塑性膜形成材料の塗膜は、所望の印刷枚数
を確保するに十分な耐久性をもたらす膜厚を備えること
が必要であり、一般には、1〜20μm、好ましくは2〜10
μmの厚さとすることが望ましい。膜厚が厚すぎると、
穿孔エネルギーが多く必要になったり、製版された膜の
解像性が低下することがある。

【００１５】本発明で使用する製版手段は、版胴の外周
面に塗布して形成された熱可塑性膜形成材料の塗膜に対
して、予め電気信号に変換された文字又は画像情報に従
って該文字又は画像を再現するように熱エネルギーを与
え、この熱エネルギーが与えられた部位を選択的に加熱
して穿孔する製版方法に基づくものであればよい。該製
版方法としては、例えば、上記文字又は画像情報に従っ
てドット状の熱を発生するサーマルヘッドを用い、上記
塗膜に該サーマルヘッドを接触させて穿孔する方法、又
は、上記文字又は画像情報に従って液体吐出手段から光
熱変換材料を上記塗膜上に吐出して転移させた後、該塗
膜に可視光線又は赤外線を照射して穿孔する方法、さら
には、赤外線レーザーを用い、上記文字又は画像情報に
従って上記塗膜上に赤外線を照射して穿孔する方法など
が挙げられる。

【００１６】前記製版方法において、サーマルヘッドを
使用する場合は、版胴上に形成された熱可塑性膜形成材
料の塗膜とサーマルヘッドとを均一に接触させる必要が
ある。もしその接触が不均一の場合、穿孔部も不均一に
なり、その結果印刷物も不鮮明になる。そのため、熱可
塑性膜形成材料の版胴への塗布量、サーマルヘッドとの
密着度などの制御に十分注意する必要がある。前記製版
方法において、赤外線レーザーを使用する場合は、赤外
線レーザーとして半導体レーザーや、ガスレーザーなど
の高出力レーザーの使用が可能である。半導体レーザー
は小型という利点がある反面、熱可塑性膜形成材料を穿
孔する時間が長くかかる。ガスレーザーなどの高出力レ
ーザーは短時間で穿孔できるという利点がある反面、レ
ーザー装置が大型になり、価格も高くなる。

【００１７】本発明の製版方法においては、液体中に含
有せしめた光熱変換材料を、版胴の外周面に形成された
熱可塑性膜形成材料の塗膜に、予め電気信号に変換され
た文字又は画像情報に従って液体吐出手段から吐出して
該塗膜上に転移させた後、前記塗膜に光線照射手段から
可視光線又は赤外線を照射して該光熱変換材料に光を吸
収させるとともに発熱させ、この熱によって当該光熱変
換材料が転移された塗膜の部分を溶融穿孔する方法が好
ましい。この方法は、液体吐出手段も光線照射手段も熱
可塑性膜形成材料の塗膜に非接触なので、サーマルヘッ
ドのように密着度の制御は不要である。また、可視光線
又は赤外線を、光熱変換材料が転移した塗膜の部分のみ
に照射するだけでも穿孔できるので、短時間で簡便に製
版することができる。

【００１８】本発明の液体吐出手段としては、例えば、
1インチ当たり10〜2000個（10〜2000dpi）の開口部を有
するノズル、スリット、多孔質材、多孔フィルム等を圧
電素子、発熱素子、送液ポンプ等に接続し、文字及び画
像の電気的信号に応じて液体を間欠的又は連続的に、ド
ット状に吐出するようにした手段が挙げられる。

【００１９】本発明の光線照射手段は、可視光線又は赤
外線を発するものであればよく、具体的には、キセノン
ランプ、フラッシュランプ、ハロゲンランプ、赤外線ヒ
ータなどを用いることができる。

【００２０】本発明で使用される光熱変換材料は、光の
エネルギーを効率よく熱のエネルギーに変換することが
できる材料であればよく、光熱変換効率の良い材料、例
えば、カーボンブラック、炭化珪素、窒化珪素、金属粉
末、金属酸化物等の無機顔料の他、有機顔料及び有機染
料が挙げられる。カーボンブラックとしては、ファーネ
スブラック、チャネルブラック、ランプブラック、アセ
チレンブラック、オイルブラック等が挙げられる。有機
染料の中では、アントラキノン系、フタロシアニン系、
シアニン系、スクアリリウム系、ポリメチン系の色素の
ように特定波長域で大きな光吸収性を示すものが好まし
い。

【００２１】上記光熱変換材料を含有せしめる液体は、
脂肪族炭化水素系、芳香族炭化水素系、アルコール系、
ケトン系、エステル系、エーテル系、アルデヒド系、カ
ルボン酸系、アミン系、低分子複素環化合物、オキサイ
ド系、水等の溶剤が挙げられる。具体的には、ヘキサ
ン、ヘプタン、オクタン、ベンセン、トルエン、キシレ
ン、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピ
ルアルコール、n−プロピルアルコール、ブチルアルコ
ール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、グリセリン、アセトン、メチルエ
チルケトン、酢酸エチル、酢酸プロピル、エチルエーテ
ル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、蟻酸、酢
酸、プロピオン酸、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒ
ド、メチルアミン、エチレンジアミン、ジメチルホルム
アミド、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、
２―ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ピリジ
ン、エチレンオキサイド等が挙げられる。これらは単独
で又は併用して用いることができる。また、該液体に
は、必要に応じて染料、顔料、充填剤、結着剤、防腐
剤、硬化剤、湿潤剤、界面活性剤、ｐＨ調整剤等を含有
させることができる。

【００２２】かくして、上記液体中に上記光熱変換材料
を液体吐出手段から吐出可能な形態で適宜分散又は混合
することにより、製版用組成物として調整することがで
きる。

【００２３】さらに、上記のような光熱変換材料を含有
する液体を用いて製版を行う場合、熱可塑性膜形成材料
からなる塗膜上での該光熱変換材料含有液体の吸収と定
着を促進させるために、該熱可塑性膜形成材料に有機又
は無機の微粒子や湿潤剤及び撥水剤などの添加剤を含有
させることができる。かかる添加剤としては、例えば、
ポリウレタン、ポリエステル、ポリエチレン、ワック
ス、ポリスチレン、ポリシロキサン、フェノール樹脂、
アクリル樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等の有機微粒子、
またタルク、クレー、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸
化アルミニウム、酸化珪素、カオリン等の無機微粒子、
グリセリン、ポリエチレングリコール、シリコーンオイ
ルが挙げられる。

【００２４】本発明によれば、自身の中心軸線周りに回
転するインク通過性の円筒状版胴上に、熱可塑性膜形成
材料を塗布手段により塗布して塗膜を形成し、予め電気
信号に変換された画像情報に従って該塗膜を製版手段に
より穿孔し、印刷用紙が前記版胴の回転に同期して移動
する状態で、該版胴と該印刷用紙との少なくとも何れか
一方を押圧して相互に密着させる押圧機構の助けによ
り、前記円筒状版胴の内面に接するように設けられたス
キージ手段により、版胴内のインクを塗膜の穿孔部から
通過させて印刷用紙に転移させることで印刷を達成する
ことができる。

【００２５】この押圧機構は、例えば版胴の外部でこれ
に対向して設けられ、その外周面を押圧するプレスロー
ラであってもよく、また柔軟性のある版胴の内周面に内
接するとともに版胴を外方向へ膨出させて、版胴の外部
に対向して設けられた紙胴に対して版胴を押圧するスキ
ージローラやブレードであってもよい。

【００２６】本発明のインク通過性の円筒状版胴として
は、通常の孔版印刷機と同様に、インク通過性の多数の
孔を有する多孔性部材で周面を構成したものが使用で
き、該多孔性部材としては、例えば金属繊維、合成繊
維、金属多孔体等が挙げられる。

【００２７】本発明のスキージ手段は、印刷装置の円筒
状版胴の内面に接するように配置され、版胴内のインク
を製版された熱可塑性膜形成材料の穿孔部から押し出
し、被印刷体にインクを転移させる機能を有する。この
ようなスキージ装置は、通常金属ローラー、金属パイ
プ、プラスチックブレード、プラスチックベルトなどの
剛体又は弾性体からなる耐熱性部材で構成される。

【００２８】本発明の製版印刷装置に使用するインクと
しては、従来から使用されているような孔版印刷用の油
性インク、水性インク、油中水滴（W／O）型エマルジョ
ンインク、水中油滴（O／W）型エマルジョンインク、ホ
ットメルトインクなどが使用できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、具体例
に基づいて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は該
具体例によって何ら限定されるものではない。

【００３０】図１に基づいて本発明の製版印刷装置を説
明する。図１の装置は、自身の中心軸線周りに回転する
円筒状版胴１を備え、その周面はインク通過性の材料で
構成され、印刷時、図示しないモータにより図の時計方
向に回転駆動される。版胴１の内部にはスキージ手段２
としてスキージローラが円筒状版胴１の内周面に内接す
るように設けられ、該円筒状版胴１の回転に合わせて同
方向に回転駆動される。円筒状版胴１の外側下方には、
印刷時、印刷用紙１４を版胴１に押圧して両者を密着さ
せる押圧手段３としてプレスローラが昇降可能に配置さ
れている。さらに、円筒状版胴１の外側には、熱可塑性
膜形成材料を版胴１の外周面に塗布する塗布手段４、液
体吐出手段７、光線照射手段１０が、版胴の回転方向に
順次設けられている。図１の具体例では、塗布手段４
は、熱可塑性膜形成材料を液体状に保持する液溜４１と
塗布ローラ４２とからなり、塗布ローラ４２は版胴１の
外周面に対して適宜接触及び離脱可能に配置されてい
る。液体吐出手段７は圧電素子の通電に応答して光熱変
換材料含有液体を液滴として吐出するノズルヘッドから
なり、光線照射手段１０として光反射板１１付のキセノ
ンランプが用いられており、液体吐出手段７と光線照射
手段１０とで製版手段を構成している。

【００３１】次に、図１の製版印刷装置の動作を説明す
る。まず円筒状版胴１の外周面に塗布装置４の塗布ロー
ラ４２を接触させながら版胴１を所定速度で回転させる
ことによって、液溜４１中に保持された液状の熱可塑性
膜形成材料を塗布ローラ４２で版胴１の外周面に塗布す
る。ここで、熱可塑性膜形成材料が溶剤溶解性であれ
ば、塗膜６を形成するために溶剤を乾燥させる必要があ
るので製版工程に移る迄に幾らかの時間が必要となる
が、熱溶融性材料であれば瞬時に固化して塗膜６が形成
されるので、直ちに製版工程に移ることができる。版胴
１の外周面に塗膜６が形成された後、ノズルヘッドから
光熱変換材料含有液体８を、予め電気信号に変換された
画像情報に従って塗膜６上に吐出して該塗膜６上に転移
させる。次にキセノンランプ１０から該光熱変換材料の
転移部分９及びその近傍に対して可視光線を照射する
と、該転移部分９が光を吸収して発熱し、該熱によって
当該転移部分９の塗膜が溶融穿孔され、画像情報に従っ
た穿孔部分１２を得ることができる。そして、版胴１内
に印刷インキ１３を供給した状態で回転させるととも
に、版胴１の回転に同期させて印刷用紙１４を搬送しつ
つ該用紙１４をプレスローラ３によって円筒状版胴１に
圧着すると、版胴１内のインク１３が塗膜６の穿孔部分
１２を介して印刷用紙１４上に転移し、用紙１４上に印
刷画像１５を得ることができる。

【００３２】この製版印刷機を使用して、別の印刷物を
印刷するには、前回の印刷が終了した後、再び塗布ロー
ラー４２で円筒状版胴１に熱可塑性膜形成材料を上塗り
すれば、前回の穿孔部分１２は閉塞され、膜６が再生す
る。ここで上記別の印刷物に対応する画像情報に基づい
てノズルヘッド８を動作させること以外前記と同様の動
作を繰り返すことで所望の印刷物を得ることができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、孔版印刷の製版を、版
胴上に直接形成した塗膜を穿孔して製版するようにした
ので、孔版原紙が不要となり、使用済みの原紙を廃棄す
る必要がない。したがって、原紙の収納、搬送等の部材
も不要となる。また、次に印刷を行う際の塗膜の再生も
簡単な工程で済み、廃棄物も低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の製版印刷装置の具体例の模式断
面図である。

【符号の説明】

１ 円筒状版胴 ２ スキージ手段 ３ 押圧機構 ４ 塗布手段 ４１ 液溜 ４２ 塗布ローラ ６ 塗膜 ７ 液体吐出手段 ８ 光熱変換材料含有液体 ９ 転移部分 １０ キセノンランプ １１ 光反射板 １２ 穿孔部分 １３ 印刷インク １４ 印刷用紙 １５ 印刷画像

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自身の中心軸線周りに回転するインク通
   過性の円筒状版胴と、前記円筒状版胴の内周面に接する
   ように設けられたスキージ手段と、印刷用紙が前記版胴
   の回転に同期して移動する状態にて、該版胴と該印刷用
   紙との少なくとも何れか一方を押圧して相互に密着さ
   せ、該版胴内のインクを印刷用紙に転移させる押圧機構
   と、前記版胴の外周面に熱可塑性膜形成材料を塗布して
   塗膜を形成する塗布手段と、該塗膜を予め電気信号に変
   換された画像情報に従って選択的に加熱して穿孔部を形
   成する製版手段と、を備えた製版印刷装置。
2. 【請求項２】 前記熱可塑性膜形成材料として溶剤溶解
   性材料を用い、前記塗布手段は、溶剤に溶解された該材
   料を塗布する手段であることを特徴とする請求項１に記
   載の製版印刷装置。
3. 【請求項３】 前記熱可塑性膜形成材料として熱溶融性
   材料を用い、前記塗布手段は、溶融された該材料を塗布
   する手段であることを特徴とする請求項１に記載の製版
   印刷装置。
4. 【請求項４】 前記製版手段は、液体中に含有せしめた
   光熱変換材料を予め電気信号に変換された画像情報に従
   って前記塗膜上に吐出して転移させる液体吐出手段と、
   前記塗膜に可視光線又は赤外線を照射して該光熱変換材
   料が転移された該塗膜の部分を選択的に穿孔する光線照
   射手段とからなることを特徴とする請求項１に記載の製
   版印刷装置。