JP2001232921A - 両面孔版印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製版済み孔版原紙が巻装されるインク通過性
の周面と、該周面へその内側からインクを供給するよう
に配置されたスキージ手段とを備えて自身の中心軸線回
りに回転駆動される円筒状版胴（１、２）を一対備えて
なる両面孔版印刷装置において、簡単な構成で印刷物の
両面の濃度差を解消でき、しかも、裏移りのない両面印
刷物を高速で得ることができるようにする。 【解決手段】 一対の版胴は互いに対向して配置され、
その少なくとも一方の版胴（２）は、内部に加熱手段
（５）を備えるとともに固体状態から液体状態へ可逆的
に変化する相変化インクが供給される。加熱手段はスキ
ージ手段（２１）を優先的に加熱することが好ましい。

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、さらに詳しくは被印刷体の両面に同時に印刷する孔
版印刷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】孔版印刷は版の作成が容易で印刷速度が
速いため広い分野において利用されている。また、最
近、印刷用紙の消費量を低減するために両面印刷を行う
ことが求められてきている。しかしながら、従来の孔版
印刷装置に用いられているエマルションインクは印刷後
のインクの乾燥に時間を要するので、両面印刷する場
合、片面の印刷が終了した用紙を一旦排紙台にストック
してインクを乾燥させた後、印刷済みの用紙を再び給紙
台にセットしてから他の面に印刷を行なっていた。した
がって、両面印刷物を得るには、片面印刷後に用紙を揃
えたり、給紙台に２度セットするなどの手間と時間がか
かるという問題があった。

【０００３】そこで、エマルションインクが供給された
一対の版胴を上下に対向させて配置し、両版胴を互いに
圧接させながら版胴間に用紙を通紙して一回の操作で両
面印刷を行うことが提案されている（特開平9-193525号
公報、特開平9-277688号公報）。しかし、この孔版印刷
装置では、上下の版胴の間で印刷用紙へのインクの供給
量に差が生じ、印刷物の表と裏で濃度差が出てしまうと
いう問題があった。それを防ぐために、上下の版胴でイ
ンクの粘度やインク中の顔料コンテントを変えたり、孔
版原紙の支持体の開口率を変えたり、製版に際して孔版
原紙の熱可塑性樹脂フィルムの穿孔径を変えたりする必
要が生じ、所望の両面印刷物を得るためには適切なイン
クと孔版原紙を組み合わせて使用することが要求されて
いた。

【０００４】さらに、エマルションインクを用いた両面
印刷装置では、インクの乾燥が遅いので、片面印刷と同
じ速度で印刷すると、裏移りが発生するという問題があ
った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点に鑑み、簡単な構成で印刷物の両面の濃度差を解
消でき、しかも、裏移りのない両面印刷物を高速で得る
ことができる両面孔版印刷装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、製版済み孔版原紙が巻装されるインク通過性の周
面と、該周面へその内側からインクを供給するように配
置されたスキージ手段とを備えて自身の中心軸線回りに
回転駆動される円筒状版胴を一対備えてなる両面孔版印
刷装置であって、該一対の版胴は互いに対向して配置さ
れ、その少なくとも一方の版胴は、内部に加熱手段を備
えるとともに固体状態から液体状態へ可逆的に変化する
相変化インクが供給されてなることを特徴とする両面孔
版印刷装置によって達成される。

【０００７】本発明によれば、一対の対向して配置され
た円筒状版胴のうち、少なくとも一方の版胴内部に相変
化インクを供給するとともに加熱手段を設け、この相変
化インクを使用して孔版印刷できるようにした点に特徴
を有する。他方の版胴は、通常のエマルションインクな
どを供給して孔版印刷できるようにされていてよい。こ
の相変化インクは、一定の温度で固体状態から液体状態
に可逆的に変化するため、孔版印刷時には加熱手段の加
熱により一定の粘度を有する液体状のインクとなり、孔
版原紙の穿孔部を通過して、被印刷体上に転移すること
ができる。被印刷体上に転移したインクは、その搬送中
に瞬時に相変化して液体状から固体状のインクとなり、
被印刷体に短時間で固着することができる。従って、本
発明の両面孔版印刷装置では、エマルションインクを用
いた単胴式の孔版印刷装置で片面印刷する場合と同等の
速度で両面印刷することができ、裏移りも防止される。

【０００８】本発明の両面孔版印刷装置では、一対の対
向して配置された円筒状版胴のうち、両方の版胴内部に
相変化インクを供給するとともに加熱手段を設けてもよ
い。この場合、加熱手段によって加熱された液体状の相
変化インクが孔版原紙の穿孔部を通過して被印刷体の両
面に転移し、前記液体状インクはその搬送中に瞬時に相
変化して固体状のインクとなり、被印刷体に短時間で固
着するので、高速で両面印刷を行うことができる。ま
た、相変化インクは被印刷体上で瞬時に液体から固体へ
と相変化するため、印刷された両面印刷物を印刷直後に
触れてもインクで手が汚れることもなく、また連続印刷
を行っても裏移りは発生しない。さらに、相変化インク
は被印刷体の内部に浸透しにくいためインクの裏抜けも
発生せず、通常の印刷用紙やインクの浸透性の悪いハガ
キ用紙はもちろん、フィルムや金属等の被印刷体にも印
刷することができる。

【０００９】本発明の両面孔版印刷装置では片面印刷を
行うこともできる。この片面印刷は、相変化インクが供
給された円筒状版胴を加熱せず、通常のエマルションイ
ンクなどが供給された円筒状版胴を用いて行うと好都合
である。すなわち、相変化インクが供給された版胴の外
周面は相変化インクが固化した硬い状態に保持されてい
るので、この版胴は、エマルションインクが供給された
版胴に対してプレスローラの役割を果たし、鮮明な片面
印刷物を提供できる。また、エマルションインクが供給
された版胴の外周面からのインクの通過を阻止してお
き、相変化インクが供給された版胴を用いて片面印刷を
行ってもよい。

【００１０】本発明の両面孔版印刷装置では、上記一対
の版胴は、印刷用紙などの被印刷体を挟持できるように
互いに対向して配置されていればよく、上下に対向させ
て配置することが好ましい。上下に対向させて配置した
場合において、一方の版胴に通常のエマルションインク
を供給するときは、相変化インクが供給される版胴は上
側と下側のいずれに配置してもよいが、下側の方が好ま
しい。なぜならば、通常のエマルションインクのように
常温で液体のインクは、重力で下方に移動しやすいの
で、相変化インクが供給される版胴が上側で、エマルシ
ョンインクが供給される円筒状版胴が下側では、エマル
ションインクの供給を重力に逆らって上方へ向けて維持
する必要が生じる。一方、相変化インクが供給される円
筒状版胴が下側の場合、印刷停止時のように加熱手段に
よる加熱を中止すると、版胴内の相変化インクは重力で
下方に移動する前に固化するので、円筒状版胴の外側に
存在したまま保持される。その結果、次の印刷開始を速
やかに行うことができる。

【００１１】本発明で使用する相変化インクは、30〜15
0℃、好ましくは40〜100℃の温度で固体状態から液体状
態に可逆的に変化するものが好ましい。相変化温度が30
℃未満では、両面孔版印刷装置の機内温度や環境温度が
30℃になるとインクが流動化し、その結果印刷機を汚し
たり、わき漏れや尻漏れが発生することがある。また、
相変化温度が100℃を越えると、相変化させるために大
きな加熱手段が必要となり、熱エネルギーのロスも生じ
てくる。更にインクを相変化温度まで上昇させる時間も
長くかかり、そのため印刷するまでの待ち時間が長くな
る。さらに、一方の版胴に相変化インクを供給し他方の
版胴に通常のエマルションインクを供給した両面孔版印
刷装置の場合、相変化インクが供給された版胴の熱が他
方の版胴に伝達され、その結果エマルションインクの温
度が上昇してインク粘度が低下し、インクが必要以上に
印刷用紙に転移して不鮮明な画像となったり、インクが
ドラムから漏れる恐れもある。

【００１２】上記相変化インクは、30〜150℃、好まし
くは40〜100℃の範囲で融点または軟化点を有する可逆
的相変化成分に着色剤を混合して調製できる。かかる可
逆的相変化成分としては、ワックス類、脂肪酸アミド、
脂肪酸エステル、樹脂類が使用され、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、ポリアミド、ポリプロ
ピレン、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、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。

【００１３】着色剤の例としては、ファーネスカーボン
ブラック、ランプブラック、シアニンブルー、レーキレ
ッド、シアニングリーン、酸化チタン、炭酸カルシウム
等の有機無機の顔料、およびアゾ系、アントラキノン
系、キナクリドン系等の染料が挙げられる。また必要に
応じてアニオン系、カチオン系、ノニオン系の分散剤が
使用でき、例えばソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モ
ノグリセリド、4級アンモニウム塩などが挙げられる。

【００１４】一対の対向して配置された円筒状版胴のう
ち一方の版胴内部に相変化インクを供給する態様では、
他方の版胴に供給するインクとしては、上述したエマル
ションインク、例えば油中水型エマルションインク及び
水中油型エマルションインクの他、常温で液体のイン
ク、例えば、油性インク、紫外線硬化型インクなどが使
用できる。

【００１５】本発明の両面孔版印刷装置では、感圧性孔
版原紙、感熱性孔版原紙、または溶解性孔版原紙のいず
れの孔版原紙も使用することができる。感圧性孔版原紙
は、鉄筆、ドットプリンター等で直接画像状に穿孔して
製版できる。感熱性孔版原紙は、カーボンなどの光熱変
換材料からなる原稿と孔版原紙とを重ね合わせてフラッ
シュ露光したり、またはサーマルヘッドで画像状に溶融
穿孔して製版できる。溶解性孔版原紙は、溶剤吐出装置
から画像状に溶剤を孔版原紙上に転移させ、孔版原紙を
溶解穿孔して製版できる。

【００１６】本発明の両面孔版印刷装置に使用される円
筒状版胴は、インク通過性の周面を備え、該周面は、版
胴の内側から外側へインクを通過させ得る貫通孔を有す
る多孔性部材で形成できる。多孔性部材としては、例え
ば、パンチングメタル、連続孔を有する金属焼結体、連
続孔を有する高分子多孔体等の機械的強度を有する円筒
状の構造体が挙げられる。さらに、通常の孔版印刷装置
に使用されるインク通過性の孔を有するものが使用で
き、例えば金属繊維、合成繊維、スクリーンメッシュ、
高分子多孔性シート等が挙げられ、これらは前記構造体
に巻装してもよい。

【００１７】該円筒状版胴は、版胴の内側から前記周面
へ液体状のインクを供給するスキージ手段を備えてお
り、該スキージ手段としては、金属ローラー、プラスチ
ックローラ、ゴムローラ等が挙げられ、また、スキージ
ブレードであってもよい。該スキージ手段は、版胴の内
部に配置することができ、対向して配置された一対の版
胴の各スキージ手段は、それぞれの周壁を介して概略相
互に対向するように配置されることが好ましい。

【００１８】本発明の両面孔版印刷装置の円筒状版胴の
内部には加熱手段が設けられ、スキージ手段を優先的に
加熱するように、例えば、スキージ手段の近傍またはス
キージ手段に接触させて配置することが好ましい。加熱
手段としては、例えばニクロム線ヒーター、セラミック
ヒーター、導電性カーボンヒーター、電磁誘導ヒータ
ー、マイクロ波ヒーター、赤外線ヒーター、ハロゲンラ
ンプ、キセノンランプ、熱風ヒーター等が挙げられる。

【００１９】本発明の両面孔版印刷装置によれば、相互
に対向させて配置された２つの円筒状版胴に製版済みの
孔版原紙を巻装し、被印刷体が前記円筒状版胴の回転に
同期して移動する状態で、対向する２つの円筒状版胴の
間に被印刷体を搬送しながら、少なくとも一方の円筒状
版胴を他方の版胴に対して押圧して相互に密着させるこ
とにより、版胴内のスキージ手段によりインクを孔版原
紙の製版部から通過させて被印刷体の両面にインクを転
移させることで両面印刷を達成できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の両面孔版印刷装置の具体例を説明するが、本発明はこ
れのみに限定されるものではない。

【００２１】図１の両面孔版印刷装置は、上下に対向し
て配置された一対の円筒状版胴１及び２を備えている。
円筒状版胴１及び２のそれぞれは、インク通過性の円筒
状パンチングメタルの外面に、ポリエステル繊維のスク
リーンメッシュを巻装して構成された周面を備えてい
る。円筒状版胴１及び２のそれぞれは、その内部にスキ
ージ手段として金属ローラ11、21を備え、該金属ローラ
11、21は版胴１、２の周面を介して互いに上下に対向す
るように配置されている。また、金属ローラ11の図示左
側にはドクターローラ12が、また金属ローラ21の図示右
側にはドクターローラ22が設けられている。金属ローラ
11、21は、それぞれの円筒状版胴１、２の内周面に内接
するように配置されている。そして、上側の版胴１内に
は通常のエマルションインクが供給され（インクボトル
から円筒状版胴への供給手段は図示せず）、下側の版胴
２内には相変化インクが供給されている（インク容器か
ら円筒状版胴への供給手段は図示せず）。また、下側の
円筒状版胴2内には相変化インクの加熱手段5が金属ロー
ラ21に接触して設けられている。ドクターローラ12、22
は、それぞれの金属ローラ11、21の周面から僅かな間隔
をあけて配置されており、印刷時、版胴１の回転に伴っ
て金属ローラ11はドクターローラ12との間にインク溜り
部13を形成し、版胴２の回転とともに加熱手段５で金属
ローラ21を加熱すると、相変化インクは固体状態から液
体状態となり金属ローラ21とドクターローラ22との間に
インク溜り部23を形成するとともに、一定量のインクを
各金属ローラ11、21に供給するように機能する。

【００２２】各円筒状版胴１、２は、それぞれ、感熱孔
版原紙ロール３、４から引き出された孔版原紙を製版す
るサーマルヘッド31、41とこれを押圧して回転するプラ
テンローラ32、42とからなる製版部と、製版された孔版
原紙を版胴１、２へ搬送する搬送ローラ33、43を備えて
いる。また、各版胴１、２は、それぞれの回転を阻害し
ない位置に設けられたクランプ手段14、24を備えてい
る。

【００２３】使用時、公知の孔版印刷装置と同様に、サ
ーマルヘッド31により画像情報に対応した穿孔部が形成
された孔版原紙は、搬送ローラ33で版胴１の方向へ送り
出され、切断手段（図示せず）で切断された後、端部を
クランプ手段14で挟持された状態で上側の円筒状版胴1
に巻装される。同様に、サーマルヘッド41により画像情
報に対応した穿孔部が形成された孔版原紙は、搬送ロー
ラ43で版胴２の方向に送り出され、切断手段（図示せ
ず）で切断された後、端部をクランプ手段24で挟持され
た状態で下側の円筒状版胴2に巻装される。

【００２４】そして、版胴1内にエマルションインクを
供給し、版胴2内の加熱手段5で相変化インクを液体状に
し、搬送ローラ6で印刷用紙7などの被印刷体を２つの版
胴1，2の間に挟持させ、印刷用紙７の搬送速度に同期さ
せて各版胴１、２を自身の中心軸線回りに図の時計回り
に回転させると、印刷用紙の上側にエマルションインク
Aが転移し下側に相変化インクBが転移し両面印刷物を得
ることができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。

【００２６】（実施例１）図１の両面孔版印刷装置を下
記の要領で製作し両面印刷を行った。

【００２７】孔径１mmの多数の孔を有する直径15cm、厚
さ1mmの円筒状のパンチングメタルに、200メッシュと30
0メッシュのポリエステル繊維製スクリーンメッシュを
順次積層して重ねて巻き付け円筒状版胴1と2とした。円
筒状版胴2内にはスキージローラ21に接触するように加
熱手段5としてセラミックヒータを設け、温度制御装置
と接続した（制御装置は図示せず）。円筒状版胴1内に
エマルションインク（理想科学工業(株)製GRインク黒）
を供給し、円筒状版胴2内に、カーボンブラック5重量
部、パラフィンワックス70重量部及びエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体25重量部からなる固体状の相変化インクを
供給し、液体状インクの温度が60℃になるように制御し
た。

【００２８】次に、円筒状版胴1に400dpiのサーマルヘ
ッド31で製版された感熱孔版原紙（理想科学工業(株)製
GRマスター）を巻装し、同様に円筒状版胴2に400dpiの
サーマルヘッド41で製版された感熱孔版原紙を巻装し
た。

【００２９】ここで、印刷用紙７（理想用紙、A4厚口、
理想科学工業(株)製）を搬送ローラ6で搬送し、印刷用
紙７が円筒状版胴1，2の間に送り込まれたと同時に、上
下の円筒状版胴に圧力をかけながら用紙の搬送速度と同
期させて100rpmで回転させると、印刷用紙７の両面にイ
ンクが転移し、鮮明な画像が印刷された。なお、この両
面印刷物は500枚印刷して重ねても裏移りは発生してい
なかった。

【００３０】

【発明の効果】本発明の両面孔版印刷装置によれば、互
いに対向して配置された一対の円筒状版胴の少なくとも
一方の版胴内に相変化インクを供給して両面印刷を行う
ので、裏移りのない鮮明な画像を高速で両面印刷でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の両面孔版印刷装置の実施例を概略的に
示す側面図である。

【符号の説明】

１、２ 円筒状版胴 １１、２１ スキージローラ １２、２２ ドクターローラ １３、２３ インク溜り部 １４、２４ クランプ手段 ３、４ 感熱孔版原紙ロール ３１、４１ サーマルヘッド ３２、４２ プラテンローラ ３３、４３ 搬送ローラ ５ 加熱手段 ６ 用紙搬送ローラ ７ 印刷用紙 Ａ エマルションインク Ｂ 相変化インク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製版済み孔版原紙が巻装されるインク通
   過性の周面と、該周面へその内側からインクを供給する
   ように配置されたスキージ手段とを備えて自身の中心軸
   線回りに回転駆動される円筒状版胴を一対備えてなる両
   面孔版印刷装置であって、該一対の版胴は互いに対向し
   て配置され、その少なくとも一方の版胴は、内部に加熱
   手段を備えるとともに固体状態から液体状態へ可逆的に
   変化する相変化インクが供給されてなることを特徴とす
   る両面孔版印刷装置。
2. 【請求項２】 前記加熱手段は、スキージ手段を優先的
   に加熱することを特徴とする請求項１記載の両面孔版印
   刷装置。
3. 【請求項３】 前記相変化インクは、30〜150℃の温度
   で、可逆的に固体状態から液体状態に相変化することを
   特徴とする請求項１記載の両面孔版印刷装置。