JP2004358931A - パッドによるｕｖ印刷システム - Google Patents
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Abstract
【課題】環境保全に貢献し、任意の材質の被印刷物に微細で高硬度で高精密の印刷ができ、拭き落しが可能で再印刷ができ、省スペース化が図れ、耐酸性、耐アルカリ性の印刷ができ、消毒行為に対しても侵され難いと共に、離隔場所にある被印刷物への印刷が容易にできるパッドによるＵＶ印刷システムをを提供する。
【解決手段】テーブル５上の版板にインク送りスキージ及びドクタブレード機構部の左右方向の移動によりＵＶインクを充填し、版板にパッド機構部２のパッド１２を押し付けて版板のＵＶインクをパッド１２に転写し、このパッド１２を被印刷物に押圧して再転写を行う。パッド機構部２は取り外し構造のものからなり、離隔の任意の材料への再転写が容易にできる。また、転写されたＵＶインクは材質に対応した照射条例に調整された紫外線装置により完全に、かつ高強度に乾燥される。
【選択図】 図１
【解決手段】テーブル５上の版板にインク送りスキージ及びドクタブレード機構部の左右方向の移動によりＵＶインクを充填し、版板にパッド機構部２のパッド１２を押し付けて版板のＵＶインクをパッド１２に転写し、このパッド１２を被印刷物に押圧して再転写を行う。パッド機構部２は取り外し構造のものからなり、離隔の任意の材料への再転写が容易にできる。また、転写されたＵＶインクは材質に対応した照射条例に調整された紫外線装置により完全に、かつ高強度に乾燥される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パッドによるＵＶ印刷システムに係り、特に、無溶剤の特殊配合のＵＶインクを用いて各種の被印刷物への微細、かつ高精度の印刷を可能とし、装置本体より離隔した位置にある任意形状，材質の被印刷物への印刷が容易にでき、乾燥も確実に行われ、省スペース化を可能とし、かつ環境保全に貢献できるパッドによるＵＶ印刷システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パッドを用いて被印刷物に印刷を施すパッド印刷装置としては色々のものが従来より採用されている。しかしながら、印刷用インクの種類によっては、各種材質の被印刷物への印刷ができず、かつ印刷後にすぐインクが乾燥してしまう等の問題点があり、広範囲の用途に適応し得る印刷機は存在しなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、パッド印刷に使用されているインクはすべて溶剤を含むものからなり、大気を汚染するため特別の環境保全設備を必要とし高価なものとなる。また、臭いがあり、無臭化のための設備も必要となる。また、すぐにインクが硬化するため微細な印刷ができず、印刷硬度も低く耐摩耗性が低い問題点がある。また、溶剤を含むため油や溶剤に溶け易く、特に手油に対して弱い欠点を有する。また、耐酸性や耐アルカリ性も低く洗剤にも侵され易く消毒行為に対しても侵され易い問題点がある。また、一旦、印刷すると拭き落きがやり難く再印刷ができない問題点がある。また、被印刷物に対応してインク粘度の調整が難しくワンパターンの印刷しかできない問題点がある。また、従来のインク印刷機は殆どのものが手動式のものであり、自動化されているものは殆どなく、連続ラインに設置できない問題点もある。更に、パッドを支持している支持機構部は固定式のものが殆どであり、パッドのみを持って離隔場所である被印刷物に再転写することができない問題点がある。また、印刷時にダレが生じ易く、綺麗な印刷ができない問題点があった。また、すぐ乾燥してしまうので手直し修整ができない問題点もあった。
【０００４】
本発明は、以上のすべての問題点を解消するもので、環境保全に貢献し、印刷硬度も高く、微細で高精度な印刷ができ、耐溶剤性，耐油性，耐酸性，耐アルカリ性が高く、消毒行為に対しても侵されず、拭き落しが可能で再印刷ができ、離れた場所にある被印刷物への印刷ができ、更に金属，ガラス，プラスチック，セラミックス等のように従来難印刷物と言われているものに対しても特殊の被膜等を形成することなく高精度の印刷ができ、作業性もよく、コンパクトにまとめられ、省スペース化が図られるパッドによるＵＶ印刷システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の目的を達成するために、請求項１の発明は、パッドを用いて被印刷物に手動又は自動（半自動を含む）でインク印刷を行う印刷システムであって、該印刷システムは、金属，ガラス，プラスチック，セラミックス等の通常のＵＶインクにより印刷しにくい被印刷物に印刷すべくこれ等の被印刷物に適合した特殊配合のＵＶインクを用いるものからなり、前記パッドは装置本体側に着脱可能に挿着され任意の場所にある任意現状の被印刷物に印刷可能に形成され、かつ前記被印刷物の印刷後の乾燥が、前記被印刷物に対応した照射強度，照射時間，照射距離等の照射条件の調整された可搬式又は固定敷きの紫外線装置により行われることを特徴とする。特殊配合のＵＶインクを用いることにより従来、インク印刷が困難とされていた金属，ガラス，プラスチック，セラミック等にも高精度のインク印刷が可能になった。また、紫外線装置の照射条件を被印刷物に対応して調整することにより剥離の生じにくい高強度印刷を行うことができる。また、パッドを着脱可能の形態にすることにより、装置本体からパッドを取り外し、離隔した任意の位置にある任意形状の被印刷物に容易にインク印刷とすることができる。これにより、用途の大幅の拡大が図れる。
【０００６】
また、本発明の請求項２の発明は、パッド及びＵＶインクを用い、インク送りスキージとドクタブレードとにより版板にＵＶインクの供給と充填を行う印刷システムであって、該印刷システムは、ＵＶインクの供給時においては前記ドクタブレードを前記版板表面より微少距離離れた位置に配置し、ＵＶインク供給端においては前記ドクタブレードを瞬時に落下させて前記微少距離をゼロにし、戻り工程においては前記ドクタブレードをそのままとし前記インク送りスキージを前記版版表面から少し離れた位置に位置決めし、前記版版表面のＵＶインクの除去と版版へのＵＶインクの充填を行うことを特徴とする。これにより、テーブル表面のインクの残存が無くなると共にドクターブレードによるテーブル上の引っ掻き傷がなくなり、版版内にインクが充填され、結果として綺麗な印刷を行うこしができる。
【０００７】
また、本発明の請求項３の発明は、被印刷物に前記パッドからのＵＶインク印刷が終了した際において、前記パッド側に付着残存しているＵＶインクを除去した後に前記パッドを初期位置に移動することを特徴とする。ＵＶインクを用いた場合には被印刷物の印刷が終了した場合において、パッド側には若干のＵＶインクが残存する。そこで、これを除去した後、初期位置に移動することにより綺麗な印刷が可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のパッドによるＵＶ印刷システムの実施の形態を図面を参照して詳述する。本発明のパッドによるＵＶ印刷システムの説明に先立ってこのシステムを行うためのパッド印刷機の概要構造を図１により説明する。図１に示すように、本発明のＵＶパッド印刷機１は大別して、パッド機構部２と、インク送りスキージ及びドクタブレード機構部３と、これ等の往復動や上下動を行うための移動機構部４と、版板８（図４）を載置するテーブル５と、これと並設され被印刷物９（図５）を搭載される支持台６及び前記テーブル５等を加熱してＵＶインク１０（図４）の粘度調整を行うための加熱装置７等とからなる。
【０００９】
土台１１上にはテーブル５や支持台６が載置される。テーブル５の上面には図４等に示すように版板８が装着され、支持台６上には被印刷物９が水平方向に往復動可能に搭載される。なお、版板８には所望の転写文字等が彫刻されている溝８ａが形成される。
【００１０】
パッド機構部２は本実施の形態では装置本体に着脱可能に支持されるものからなり、図１乃至図３に示すように、シリコン製で弾力のあるパッド１２と、これを上下動可能に支持するブラケット１３と、パッド１２に下端側を連結し上端を上板１６に固定するガイドロッド１４，１４と、ブラケット１３に固定されてガイドロッド１４，１４を案内するガイドカラ１５，１５と、ガイドカラ１５と上板１６間に介設されるスプリング１７等とからなる。図２及び図３に示すようにブラケット１３には連結用ボス４７が固定され、連結用ボス４７の連結孔４７には横板１８側に固定される連結ピン４８が固定される。なお、横板１８は支柱２６ａと支持２６間に架設されるガイドロッド２２により水平方向に沿って移動自由に支持される。また、ブラケット１３のほぼ中央部にはパッド１２のストロークを規制するストッパ４５が設けられている。以上の構造によりパッド機構部２は連結ピン４８により横軸１８側に支持され、連結ピン４８から全体を引き出すことにより持ち運び可能な自由状態となる。
【００１１】
次に、インク送りスキージ及びドクタブレード機構部３の構造を簡単に説明する。インク送りスキージ１９とドクタブレード２０とはテーブル５にその下面をほぼ接する位置に配置され、両者は適宜間隔を介して傾斜して並設される。ＵＶインク１０はこの両者の間隔内に供給されて保持される。インク送りスキージ１９及びドクタブレード２０はブラケット２１にその取り付け位置を調整自在に調整できる構造で支持される。また、このブラケット２１には前記の横板１８が固定される。また、インク送りスキージ及びドクタブレード機構部３はパッド機構部２と同じく全体として装置本体側にガイドロッド２２により水平方向に移動可能に支持される。
【００１２】
移動機構部４は本実施の形態ではパッド機構部２を上下動させる上下動機構部２３と、インク送りスキージ及びドクタブレード機構部３を上下動させる上下操作機構部２４と、パッド機構部２とインク送りスキージ及びドクタブレード機構部３とを水平方向に沿って移動させる水平方向移動機構部２５等とからなる。上下動機構部２３は、本実施の形態では支持台６に下端を固定して立設する支柱４６と、支柱４６の上端側に片持ち支持される操作桿２７と、操作桿２７に保持される押しローラ２８等とからなる。なお、押しローラ２８は前記の上板１６の上面に当接して配置される。以上の構造により操作桿２７を押圧することにより、押しローラ２８を介して上板１６が押され、パッド１２の上下動が行われる。一方、上下操作機構部２４はブラケット２１に連結する操作レバ２９と、操作レバ２９の動作によりインク送りスキージ１９やドクタブレード２０にテーブル５側に向かって押圧力を負荷する図略の押圧機構部等とからなる。なお、インク送りスキージ１９やドクタブレード２０は夫々単独に上下動可能に構成されているがその詳細構造は省略する。また、水平方向移動機構部２５は本実施の形態では手動構造のものからなり、前記したようにインク送りスキージ及びドクタブレード機構部３全体をガイドロッド２２に沿って手動で移動する構造のものからなる。なお、図１のインク印刷機１では、インク送りスキージ及びドクタブレード機構部３とパッド機構部２とは共に横板１８に固定されているため同時に水平方向に沿って移動する構造からなるが、両者が別々に水平方向に沿って往復可能の構造のものにすることもできる。
【００１３】
加熱装置７は図１に示すようにテーブル５の側面に配置され、図略の温度調整手段により加熱温度をコントロールするような構造のものからなる。その構造としては公知技術が適用されるため説明を省略する。テーブル５の加熱により版板８が加熱され、その溝８ａ内のＵＶインク１０やテーブル５上のＵＶインク１０が所望の温度に加熱される。
【００１４】
次に、以上の構造のＵＶパッド印刷機１による被印刷物９のパッド印刷方法について図４乃至図１０により説明する。なお、作用説明に先立ってＵＶインク１０について簡単に説明する。ＵＶインク１０は前記のように公知のインクであるが、その最大の特性はＶＯＣを含まない無溶剤の性質にある。そのため揮発性がなく、大気汚染が生じない。また、無臭である点に特徴を有する。また、紫外線を照射しない限り硬化せず、拭き落しが容易に出来、再印刷が可能である。また、紫外線照射により瞬時に乾燥し印刷箇所の消失が生じない。また、硬度が高く鉛筆硬度で８Ｈまで実現できる。また、溶剤や油などに溶けず、しかも一番ハードと言われている手油に侵されることがない。また、カラー分解された１５０線，１７０線のグラデーション印刷や４色分解のカラー印刷も可能である。また、ルーペなしでは判読できないような文字印刷や大きな曲面や凹凸や波形の面に微細なカラー印刷が出来る特徴を有する。更に、耐酸性，耐アルカリ性を有し、消毒行為などにも侵されにくい性質を有する。また、一度濃度や粘度を調整すれば作業中にこれ等を調整する必要がなく、経験のある印刷技術者を特に必要としないため作業コストが安くなる。本発明に使用されるＵＶインク１０は市販されるものではなく、被印刷物９の材質に対応し、特殊配合したものからなるが、その特殊配合についてはノウハ的のものであり、ここでは開示しない。
【００１５】
図４に示すように、支持台６上には被印刷物９がなく、テーブル５に装着されている版板８の溝８ａにはＵＶインク１０が充填された状態にある。また、インク送りスキージ及びドクタプレード機構部３はテーブル５の図の右端に移動し、インク送りスキージ１９とドクタプレード２０との間にはＵＶインク１０が蓄溜されている。ここでパッド機構部２のパッド１２は版板８に押圧されている。
【００１６】
版板８の溝８ａ内からＵＶインク１０を取着したパッド１２は上方に移動すると共に新しい被印刷物９が支持台６上に搭載される。また、図の右端にあるドクタブレード２０は微少量δだけ上方に移動しインク送りスキージ１９はテーブル８に接する位置に下降して配置される。
【００１７】
図６はパッド機構部２及びインク送りスキージ及びドクタブレード機構部３が図の左方向に移動した状態を示す。この移動により、パッド１２は新しい被印刷物９の上方位置に位置決めされ、インク送りスキージ１９やドクタブレード２０は図の左方向に移動する。左方向の移動端ではそれまで上方に上がっていたドクタブレード２０は瞬時的に下降しテーブル５の表面に当たる位置までくる。また、同時にインク送りスキージ１９はテーブル５から離れる位置に移動する。次に、図７に示すように、パッド機構部２が下降しパッド１２が被印刷物９に押圧されパッド１２に転写されているＵＶインク１０が被印刷物９に再転写される。
【００１８】
次に、図８に示すようにパッド機構部２が上昇し、同時にインク送りスキージ及びドクタブレード機構部３が図の右方向に移動する。この移動によりテーブル５上に残存していたインクはドクタブレード２０により取り除かれ版板８の溝８ａ内のインクのみが残る。版板８の溝８ａ内にはＵＶインク１０が充填され、かつテーブル５及び版板８の表面は平滑状に拭き清められる。パッド１２に付着していたＵＶインク１０は被印刷物９に転写されるが、ＵＶインク１０の場合はインク切れがよくないためパッド１２は少量のＵＶインク１０ａが残存する。このままだと綺麗で、かつ高精度の印刷ができないため、図９に示すようにパッド１２に残存しているＵＶインク１０ａの除去が行われる。この除去は、例えば、印刷済の被印刷物９と入れ替って支持台６上に搭載される除去清掃部材５０にパッド１２を押し当てて行われる。なお、この除去清掃部材は任意のものでよく、例えば、スポンジ状の吸着部材や粘着部材等が一例として採用される。以上の印刷工程において使用されるＵＶインク１０は予め加熱装置７により被印刷物９の形状や材質に対応した濃度や粘度に調整される。以上により任意の形状材質の被印刷物９に対して正確なパッド印刷が効率的に行われる。
【００１９】
図１０は残存していたＵＶインク１０ａを除去したパッド１２が初期位置に戻った状態を示す。以下、図４に戻り同一の作業が行われる。
【００２０】
図８に示すように被印刷物９にＵＶインク１０が転写されるが、このままではＵＶインク１０は乾かない。よって仮りに手直しが必要の場合は転写されているＵＶインク１０を簡単に消すことができる。一方、転写されたＵＶインク１０を乾燥するために図略の可搬式又は固定式の紫外線装置が使用される。この紫外線装置は、被印刷物９材質等に対応して照射条例、即ち、照射強度の照射時間、照射距離等を調整可能の形態のものからなる。この照射条件についてはノウハウ的のものであり、ここでの説明は省略する。
【００２１】
前記したように、本発明のパッドによるＵＶ印刷システムではパッド機構部２が装置本体から着脱し得るため、ＵＶインク１０の転写されたパッド１２を任意の離隔場所に移動することができる。これにより、離れた位置にある任意の形状の被印刷物への印刷が簡単に、かつ効率的に行われる。
【００２２】
以上に説明したＵＶパッド印刷機１は前記のように手動式のものであるが、図１１乃至図１３のＵＶパッド印刷機は連続ライン等に使用される自動式のＵＶパッド印刷機１ａである。以下、このＵＶパッド印刷機１ａの概要構造を説明する。
【００２３】
土台１１ａ上に立設する支持柱３０上にはテーブル５ａが載置される。このテーブル５ａは両サイドにはテーブル５ａ上に搭載される図略の版板の両縁を固定する版止め板３１，３１が設けられ、版止め板３１，３１は版止めクリップ３５によりテーブル５ａ側に固定される。
【００２４】
インク送りスキージ及びドクタブレード機構部３ａのインク送りスキージ１９ａ及びドクタブレーキ２０ａはテーブル５ａ上の版板（図略）の表面に当接して配置され、ブラケット１３ａ側に保持される。詳細に説明するとインク送りスキージ１９ａはブラケット１３ａにマグネット３２により固定され、ドクタブレード２０ａはブラケット１３ａ側に上下方向に沿って摺動自在に保持され、スライドブロック３３にはドクタ用シリンダ３４が連結し、ドクタブレード２０ａは上下動される。なお、本実施の形態ではインク送りスキージ１９ａは単独で上下動可能な構造になっていないが勿論単独で上下動し得る構造のものにすることができ、この方式の方が印刷品質向上のためには望ましい。
【００２５】
パッド機構部２ａのパッド１２ａはスライドブロック３６に固定され、スライドブロック３６は枠体３７に上下方向に沿って摺動自在に支持される。また、枠体３７にはパッド上下送り用シリンダ３８が固定され、パッド１２ａの上下動を行う。一方、土台１１ａ上に固定される支柱３９，４０にはガイドロッド４１が架設され、枠体３７はこのガイドロッド４１に沿って水平方向（左右方向）に移動自在に支持される。なお、この移動は枠体３７側に一端部を連結し支持４０に支持されるパッド用左右送り用シャッタ４２により行われる。以上により、パッド１２ａは上下方向及び水平方向に沿って移動可能にある。
【００２６】
前記の枠体３７とブラケット１３ａとは連結板４３により連結される。このためパッド用シリンダ４２が作動するとパッド機構部２ａとインク送りスキージ及びドクタブレード機構部３ａは一緒に水平方向（左右方向）に移動するが、両者を別々に左右方向に移動させることも勿論可能であるが、この構造については省略する。また、図９乃至図１１に示すように土台１１ａ上にはドクタ用シリンダ３４やパッド用シリンダ４２等をコントロールし、パッド機構部２ａやインク送りスキージ及びドクタブレード機構部３ａの移動制御を行う制御装置４４が設けられている。
【００２７】
以上の構造により自動式のＵＶパッド印刷機１ａは前記の図４乃至図１０によって動作を行い被印刷物９への再転写を行う。なお、このＵＶパッド印刷機１ａは自動式のため連続ライン内に設置することができると共に作業効率の向上を図ることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明のパッドによるＵＶ印刷システムによれば、環境保全に貢献すると共に微細で高硬度の高精密印刷ができ、省スペース化や作業効率の向上も図れ、凹凸や波形の各種形状及び材質の被印刷物への再転写を行うことが容易にできる。また、パッドが分離式のため、離隔した場所にある被印刷物の印刷も可能になる。更に、ＵＶインクを用いるため乾燥スペースの省スペース化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用されるＵＶパッド印刷機の全体構造を示す斜視図。
【図２】図１におけるパッド機構部の詳細構造を示す側面図。
【図３】図２の正面図。
【図４】本発明の手動式のＵＶパッド印刷機による印刷動作の工程の１つを示す模式図。
【図５】本発明の手動式のＵＶパッド印刷機による印刷動作の工程の１つを示す模式図。
【図６】本発明の手動式のＵＶパッド印刷機による印刷動作の工程の１つを示す模式図。
【図７】本発明の手動式のＵＶパッド印刷機による印刷動作の工程の１つを示す模式図。
【図８】本発明の手動式のＵＶパッド印刷機による印刷動作の工程の１つを示す模式図。
【図９】本発明の手動式のＵＶパッド印刷機による印刷動作の工程の１つを示す模式図。
【図１０】本発明の手動式のＵＶパッド印刷機による印刷動作の工程の１つを示す模式図。
【図１１】本発明の適用される自動式のＵＶパッド印刷機の構造を示す正面図。
【図１２】図１１の上面図。
【図１３】図１１の裏面図。
【符号の説明】
１ インク機構部
１ａ インク機構部
２ パッド機構部
２ａ パッド機構部
３ インク送りスキージ及びドクタブレード機構部
３ａ インク送りスキージ及びドクタブレード機構部
４ 移動機構部
５ テーブル
５ａ テーブル
６ 支持台
７ 加熱装置
８ 版板
８ａ 溝
９ 被印刷物
１０ ＵＶインク
１１ 土台
１１ａ 土台
１２ パッド
１２ａ パッド
１３ ブラケット
１３ａ ブラケット
１４ ガイドロッド
１５ ガイドカラ
１６ 上板
１７ スプリング
１８ 横板
１９ インク送りスキージ
１９ａ インク送りスキージ
２０ ドクタブレード
２０ａ ドクタブレード
２１ ブラケット
２２ ガイドロッド
２３ 上下動機構部
２４ 上下操作機構部
２５ 水平方向移動機構部
２６ 支柱
２６ａ 支柱
２７ 操作桿
２８ 押しローラ
２９ 操作レバ
３０ 支持柱
３１ 版止め板
３２ マグネット
３３ スライドブロック
３４ ドクタ用シリンダ
３５ 版止めクリップ
３６ スライドブロック
３７ 枠体
３８ パッド上下送り用シリンダ
３９ 支柱
４０ 支柱
４１ ガイドロッド
４２ パッド左右送り用シリンダ
４３ 連結板
４４ 制御装置
４５ ストッパ
４６ 支柱
４７ 連結用ボス
４８ 連結ピン
４９ 連結孔
５０ 除去清掃部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、パッドによるＵＶ印刷システムに係り、特に、無溶剤の特殊配合のＵＶインクを用いて各種の被印刷物への微細、かつ高精度の印刷を可能とし、装置本体より離隔した位置にある任意形状，材質の被印刷物への印刷が容易にでき、乾燥も確実に行われ、省スペース化を可能とし、かつ環境保全に貢献できるパッドによるＵＶ印刷システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パッドを用いて被印刷物に印刷を施すパッド印刷装置としては色々のものが従来より採用されている。しかしながら、印刷用インクの種類によっては、各種材質の被印刷物への印刷ができず、かつ印刷後にすぐインクが乾燥してしまう等の問題点があり、広範囲の用途に適応し得る印刷機は存在しなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、パッド印刷に使用されているインクはすべて溶剤を含むものからなり、大気を汚染するため特別の環境保全設備を必要とし高価なものとなる。また、臭いがあり、無臭化のための設備も必要となる。また、すぐにインクが硬化するため微細な印刷ができず、印刷硬度も低く耐摩耗性が低い問題点がある。また、溶剤を含むため油や溶剤に溶け易く、特に手油に対して弱い欠点を有する。また、耐酸性や耐アルカリ性も低く洗剤にも侵され易く消毒行為に対しても侵され易い問題点がある。また、一旦、印刷すると拭き落きがやり難く再印刷ができない問題点がある。また、被印刷物に対応してインク粘度の調整が難しくワンパターンの印刷しかできない問題点がある。また、従来のインク印刷機は殆どのものが手動式のものであり、自動化されているものは殆どなく、連続ラインに設置できない問題点もある。更に、パッドを支持している支持機構部は固定式のものが殆どであり、パッドのみを持って離隔場所である被印刷物に再転写することができない問題点がある。また、印刷時にダレが生じ易く、綺麗な印刷ができない問題点があった。また、すぐ乾燥してしまうので手直し修整ができない問題点もあった。
【０００４】
本発明は、以上のすべての問題点を解消するもので、環境保全に貢献し、印刷硬度も高く、微細で高精度な印刷ができ、耐溶剤性，耐油性，耐酸性，耐アルカリ性が高く、消毒行為に対しても侵されず、拭き落しが可能で再印刷ができ、離れた場所にある被印刷物への印刷ができ、更に金属，ガラス，プラスチック，セラミックス等のように従来難印刷物と言われているものに対しても特殊の被膜等を形成することなく高精度の印刷ができ、作業性もよく、コンパクトにまとめられ、省スペース化が図られるパッドによるＵＶ印刷システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の目的を達成するために、請求項１の発明は、パッドを用いて被印刷物に手動又は自動（半自動を含む）でインク印刷を行う印刷システムであって、該印刷システムは、金属，ガラス，プラスチック，セラミックス等の通常のＵＶインクにより印刷しにくい被印刷物に印刷すべくこれ等の被印刷物に適合した特殊配合のＵＶインクを用いるものからなり、前記パッドは装置本体側に着脱可能に挿着され任意の場所にある任意現状の被印刷物に印刷可能に形成され、かつ前記被印刷物の印刷後の乾燥が、前記被印刷物に対応した照射強度，照射時間，照射距離等の照射条件の調整された可搬式又は固定敷きの紫外線装置により行われることを特徴とする。特殊配合のＵＶインクを用いることにより従来、インク印刷が困難とされていた金属，ガラス，プラスチック，セラミック等にも高精度のインク印刷が可能になった。また、紫外線装置の照射条件を被印刷物に対応して調整することにより剥離の生じにくい高強度印刷を行うことができる。また、パッドを着脱可能の形態にすることにより、装置本体からパッドを取り外し、離隔した任意の位置にある任意形状の被印刷物に容易にインク印刷とすることができる。これにより、用途の大幅の拡大が図れる。
【０００６】
また、本発明の請求項２の発明は、パッド及びＵＶインクを用い、インク送りスキージとドクタブレードとにより版板にＵＶインクの供給と充填を行う印刷システムであって、該印刷システムは、ＵＶインクの供給時においては前記ドクタブレードを前記版板表面より微少距離離れた位置に配置し、ＵＶインク供給端においては前記ドクタブレードを瞬時に落下させて前記微少距離をゼロにし、戻り工程においては前記ドクタブレードをそのままとし前記インク送りスキージを前記版版表面から少し離れた位置に位置決めし、前記版版表面のＵＶインクの除去と版版へのＵＶインクの充填を行うことを特徴とする。これにより、テーブル表面のインクの残存が無くなると共にドクターブレードによるテーブル上の引っ掻き傷がなくなり、版版内にインクが充填され、結果として綺麗な印刷を行うこしができる。
【０００７】
また、本発明の請求項３の発明は、被印刷物に前記パッドからのＵＶインク印刷が終了した際において、前記パッド側に付着残存しているＵＶインクを除去した後に前記パッドを初期位置に移動することを特徴とする。ＵＶインクを用いた場合には被印刷物の印刷が終了した場合において、パッド側には若干のＵＶインクが残存する。そこで、これを除去した後、初期位置に移動することにより綺麗な印刷が可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のパッドによるＵＶ印刷システムの実施の形態を図面を参照して詳述する。本発明のパッドによるＵＶ印刷システムの説明に先立ってこのシステムを行うためのパッド印刷機の概要構造を図１により説明する。図１に示すように、本発明のＵＶパッド印刷機１は大別して、パッド機構部２と、インク送りスキージ及びドクタブレード機構部３と、これ等の往復動や上下動を行うための移動機構部４と、版板８（図４）を載置するテーブル５と、これと並設され被印刷物９（図５）を搭載される支持台６及び前記テーブル５等を加熱してＵＶインク１０（図４）の粘度調整を行うための加熱装置７等とからなる。
【０００９】
土台１１上にはテーブル５や支持台６が載置される。テーブル５の上面には図４等に示すように版板８が装着され、支持台６上には被印刷物９が水平方向に往復動可能に搭載される。なお、版板８には所望の転写文字等が彫刻されている溝８ａが形成される。
【００１０】
パッド機構部２は本実施の形態では装置本体に着脱可能に支持されるものからなり、図１乃至図３に示すように、シリコン製で弾力のあるパッド１２と、これを上下動可能に支持するブラケット１３と、パッド１２に下端側を連結し上端を上板１６に固定するガイドロッド１４，１４と、ブラケット１３に固定されてガイドロッド１４，１４を案内するガイドカラ１５，１５と、ガイドカラ１５と上板１６間に介設されるスプリング１７等とからなる。図２及び図３に示すようにブラケット１３には連結用ボス４７が固定され、連結用ボス４７の連結孔４７には横板１８側に固定される連結ピン４８が固定される。なお、横板１８は支柱２６ａと支持２６間に架設されるガイドロッド２２により水平方向に沿って移動自由に支持される。また、ブラケット１３のほぼ中央部にはパッド１２のストロークを規制するストッパ４５が設けられている。以上の構造によりパッド機構部２は連結ピン４８により横軸１８側に支持され、連結ピン４８から全体を引き出すことにより持ち運び可能な自由状態となる。
【００１１】
次に、インク送りスキージ及びドクタブレード機構部３の構造を簡単に説明する。インク送りスキージ１９とドクタブレード２０とはテーブル５にその下面をほぼ接する位置に配置され、両者は適宜間隔を介して傾斜して並設される。ＵＶインク１０はこの両者の間隔内に供給されて保持される。インク送りスキージ１９及びドクタブレード２０はブラケット２１にその取り付け位置を調整自在に調整できる構造で支持される。また、このブラケット２１には前記の横板１８が固定される。また、インク送りスキージ及びドクタブレード機構部３はパッド機構部２と同じく全体として装置本体側にガイドロッド２２により水平方向に移動可能に支持される。
【００１２】
移動機構部４は本実施の形態ではパッド機構部２を上下動させる上下動機構部２３と、インク送りスキージ及びドクタブレード機構部３を上下動させる上下操作機構部２４と、パッド機構部２とインク送りスキージ及びドクタブレード機構部３とを水平方向に沿って移動させる水平方向移動機構部２５等とからなる。上下動機構部２３は、本実施の形態では支持台６に下端を固定して立設する支柱４６と、支柱４６の上端側に片持ち支持される操作桿２７と、操作桿２７に保持される押しローラ２８等とからなる。なお、押しローラ２８は前記の上板１６の上面に当接して配置される。以上の構造により操作桿２７を押圧することにより、押しローラ２８を介して上板１６が押され、パッド１２の上下動が行われる。一方、上下操作機構部２４はブラケット２１に連結する操作レバ２９と、操作レバ２９の動作によりインク送りスキージ１９やドクタブレード２０にテーブル５側に向かって押圧力を負荷する図略の押圧機構部等とからなる。なお、インク送りスキージ１９やドクタブレード２０は夫々単独に上下動可能に構成されているがその詳細構造は省略する。また、水平方向移動機構部２５は本実施の形態では手動構造のものからなり、前記したようにインク送りスキージ及びドクタブレード機構部３全体をガイドロッド２２に沿って手動で移動する構造のものからなる。なお、図１のインク印刷機１では、インク送りスキージ及びドクタブレード機構部３とパッド機構部２とは共に横板１８に固定されているため同時に水平方向に沿って移動する構造からなるが、両者が別々に水平方向に沿って往復可能の構造のものにすることもできる。
【００１３】
加熱装置７は図１に示すようにテーブル５の側面に配置され、図略の温度調整手段により加熱温度をコントロールするような構造のものからなる。その構造としては公知技術が適用されるため説明を省略する。テーブル５の加熱により版板８が加熱され、その溝８ａ内のＵＶインク１０やテーブル５上のＵＶインク１０が所望の温度に加熱される。
【００１４】
次に、以上の構造のＵＶパッド印刷機１による被印刷物９のパッド印刷方法について図４乃至図１０により説明する。なお、作用説明に先立ってＵＶインク１０について簡単に説明する。ＵＶインク１０は前記のように公知のインクであるが、その最大の特性はＶＯＣを含まない無溶剤の性質にある。そのため揮発性がなく、大気汚染が生じない。また、無臭である点に特徴を有する。また、紫外線を照射しない限り硬化せず、拭き落しが容易に出来、再印刷が可能である。また、紫外線照射により瞬時に乾燥し印刷箇所の消失が生じない。また、硬度が高く鉛筆硬度で８Ｈまで実現できる。また、溶剤や油などに溶けず、しかも一番ハードと言われている手油に侵されることがない。また、カラー分解された１５０線，１７０線のグラデーション印刷や４色分解のカラー印刷も可能である。また、ルーペなしでは判読できないような文字印刷や大きな曲面や凹凸や波形の面に微細なカラー印刷が出来る特徴を有する。更に、耐酸性，耐アルカリ性を有し、消毒行為などにも侵されにくい性質を有する。また、一度濃度や粘度を調整すれば作業中にこれ等を調整する必要がなく、経験のある印刷技術者を特に必要としないため作業コストが安くなる。本発明に使用されるＵＶインク１０は市販されるものではなく、被印刷物９の材質に対応し、特殊配合したものからなるが、その特殊配合についてはノウハ的のものであり、ここでは開示しない。
【００１５】
図４に示すように、支持台６上には被印刷物９がなく、テーブル５に装着されている版板８の溝８ａにはＵＶインク１０が充填された状態にある。また、インク送りスキージ及びドクタプレード機構部３はテーブル５の図の右端に移動し、インク送りスキージ１９とドクタプレード２０との間にはＵＶインク１０が蓄溜されている。ここでパッド機構部２のパッド１２は版板８に押圧されている。
【００１６】
版板８の溝８ａ内からＵＶインク１０を取着したパッド１２は上方に移動すると共に新しい被印刷物９が支持台６上に搭載される。また、図の右端にあるドクタブレード２０は微少量δだけ上方に移動しインク送りスキージ１９はテーブル８に接する位置に下降して配置される。
【００１７】
図６はパッド機構部２及びインク送りスキージ及びドクタブレード機構部３が図の左方向に移動した状態を示す。この移動により、パッド１２は新しい被印刷物９の上方位置に位置決めされ、インク送りスキージ１９やドクタブレード２０は図の左方向に移動する。左方向の移動端ではそれまで上方に上がっていたドクタブレード２０は瞬時的に下降しテーブル５の表面に当たる位置までくる。また、同時にインク送りスキージ１９はテーブル５から離れる位置に移動する。次に、図７に示すように、パッド機構部２が下降しパッド１２が被印刷物９に押圧されパッド１２に転写されているＵＶインク１０が被印刷物９に再転写される。
【００１８】
次に、図８に示すようにパッド機構部２が上昇し、同時にインク送りスキージ及びドクタブレード機構部３が図の右方向に移動する。この移動によりテーブル５上に残存していたインクはドクタブレード２０により取り除かれ版板８の溝８ａ内のインクのみが残る。版板８の溝８ａ内にはＵＶインク１０が充填され、かつテーブル５及び版板８の表面は平滑状に拭き清められる。パッド１２に付着していたＵＶインク１０は被印刷物９に転写されるが、ＵＶインク１０の場合はインク切れがよくないためパッド１２は少量のＵＶインク１０ａが残存する。このままだと綺麗で、かつ高精度の印刷ができないため、図９に示すようにパッド１２に残存しているＵＶインク１０ａの除去が行われる。この除去は、例えば、印刷済の被印刷物９と入れ替って支持台６上に搭載される除去清掃部材５０にパッド１２を押し当てて行われる。なお、この除去清掃部材は任意のものでよく、例えば、スポンジ状の吸着部材や粘着部材等が一例として採用される。以上の印刷工程において使用されるＵＶインク１０は予め加熱装置７により被印刷物９の形状や材質に対応した濃度や粘度に調整される。以上により任意の形状材質の被印刷物９に対して正確なパッド印刷が効率的に行われる。
【００１９】
図１０は残存していたＵＶインク１０ａを除去したパッド１２が初期位置に戻った状態を示す。以下、図４に戻り同一の作業が行われる。
【００２０】
図８に示すように被印刷物９にＵＶインク１０が転写されるが、このままではＵＶインク１０は乾かない。よって仮りに手直しが必要の場合は転写されているＵＶインク１０を簡単に消すことができる。一方、転写されたＵＶインク１０を乾燥するために図略の可搬式又は固定式の紫外線装置が使用される。この紫外線装置は、被印刷物９材質等に対応して照射条例、即ち、照射強度の照射時間、照射距離等を調整可能の形態のものからなる。この照射条件についてはノウハウ的のものであり、ここでの説明は省略する。
【００２１】
前記したように、本発明のパッドによるＵＶ印刷システムではパッド機構部２が装置本体から着脱し得るため、ＵＶインク１０の転写されたパッド１２を任意の離隔場所に移動することができる。これにより、離れた位置にある任意の形状の被印刷物への印刷が簡単に、かつ効率的に行われる。
【００２２】
以上に説明したＵＶパッド印刷機１は前記のように手動式のものであるが、図１１乃至図１３のＵＶパッド印刷機は連続ライン等に使用される自動式のＵＶパッド印刷機１ａである。以下、このＵＶパッド印刷機１ａの概要構造を説明する。
【００２３】
土台１１ａ上に立設する支持柱３０上にはテーブル５ａが載置される。このテーブル５ａは両サイドにはテーブル５ａ上に搭載される図略の版板の両縁を固定する版止め板３１，３１が設けられ、版止め板３１，３１は版止めクリップ３５によりテーブル５ａ側に固定される。
【００２４】
インク送りスキージ及びドクタブレード機構部３ａのインク送りスキージ１９ａ及びドクタブレーキ２０ａはテーブル５ａ上の版板（図略）の表面に当接して配置され、ブラケット１３ａ側に保持される。詳細に説明するとインク送りスキージ１９ａはブラケット１３ａにマグネット３２により固定され、ドクタブレード２０ａはブラケット１３ａ側に上下方向に沿って摺動自在に保持され、スライドブロック３３にはドクタ用シリンダ３４が連結し、ドクタブレード２０ａは上下動される。なお、本実施の形態ではインク送りスキージ１９ａは単独で上下動可能な構造になっていないが勿論単独で上下動し得る構造のものにすることができ、この方式の方が印刷品質向上のためには望ましい。
【００２５】
パッド機構部２ａのパッド１２ａはスライドブロック３６に固定され、スライドブロック３６は枠体３７に上下方向に沿って摺動自在に支持される。また、枠体３７にはパッド上下送り用シリンダ３８が固定され、パッド１２ａの上下動を行う。一方、土台１１ａ上に固定される支柱３９，４０にはガイドロッド４１が架設され、枠体３７はこのガイドロッド４１に沿って水平方向（左右方向）に移動自在に支持される。なお、この移動は枠体３７側に一端部を連結し支持４０に支持されるパッド用左右送り用シャッタ４２により行われる。以上により、パッド１２ａは上下方向及び水平方向に沿って移動可能にある。
【００２６】
前記の枠体３７とブラケット１３ａとは連結板４３により連結される。このためパッド用シリンダ４２が作動するとパッド機構部２ａとインク送りスキージ及びドクタブレード機構部３ａは一緒に水平方向（左右方向）に移動するが、両者を別々に左右方向に移動させることも勿論可能であるが、この構造については省略する。また、図９乃至図１１に示すように土台１１ａ上にはドクタ用シリンダ３４やパッド用シリンダ４２等をコントロールし、パッド機構部２ａやインク送りスキージ及びドクタブレード機構部３ａの移動制御を行う制御装置４４が設けられている。
【００２７】
以上の構造により自動式のＵＶパッド印刷機１ａは前記の図４乃至図１０によって動作を行い被印刷物９への再転写を行う。なお、このＵＶパッド印刷機１ａは自動式のため連続ライン内に設置することができると共に作業効率の向上を図ることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明のパッドによるＵＶ印刷システムによれば、環境保全に貢献すると共に微細で高硬度の高精密印刷ができ、省スペース化や作業効率の向上も図れ、凹凸や波形の各種形状及び材質の被印刷物への再転写を行うことが容易にできる。また、パッドが分離式のため、離隔した場所にある被印刷物の印刷も可能になる。更に、ＵＶインクを用いるため乾燥スペースの省スペース化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用されるＵＶパッド印刷機の全体構造を示す斜視図。
【図２】図１におけるパッド機構部の詳細構造を示す側面図。
【図３】図２の正面図。
【図４】本発明の手動式のＵＶパッド印刷機による印刷動作の工程の１つを示す模式図。
【図５】本発明の手動式のＵＶパッド印刷機による印刷動作の工程の１つを示す模式図。
【図６】本発明の手動式のＵＶパッド印刷機による印刷動作の工程の１つを示す模式図。
【図７】本発明の手動式のＵＶパッド印刷機による印刷動作の工程の１つを示す模式図。
【図８】本発明の手動式のＵＶパッド印刷機による印刷動作の工程の１つを示す模式図。
【図９】本発明の手動式のＵＶパッド印刷機による印刷動作の工程の１つを示す模式図。
【図１０】本発明の手動式のＵＶパッド印刷機による印刷動作の工程の１つを示す模式図。
【図１１】本発明の適用される自動式のＵＶパッド印刷機の構造を示す正面図。
【図１２】図１１の上面図。
【図１３】図１１の裏面図。
【符号の説明】
１ インク機構部
１ａ インク機構部
２ パッド機構部
２ａ パッド機構部
３ インク送りスキージ及びドクタブレード機構部
３ａ インク送りスキージ及びドクタブレード機構部
４ 移動機構部
５ テーブル
５ａ テーブル
６ 支持台
７ 加熱装置
８ 版板
８ａ 溝
９ 被印刷物
１０ ＵＶインク
１１ 土台
１１ａ 土台
１２ パッド
１２ａ パッド
１３ ブラケット
１３ａ ブラケット
１４ ガイドロッド
１５ ガイドカラ
１６ 上板
１７ スプリング
１８ 横板
１９ インク送りスキージ
１９ａ インク送りスキージ
２０ ドクタブレード
２０ａ ドクタブレード
２１ ブラケット
２２ ガイドロッド
２３ 上下動機構部
２４ 上下操作機構部
２５ 水平方向移動機構部
２６ 支柱
２６ａ 支柱
２７ 操作桿
２８ 押しローラ
２９ 操作レバ
３０ 支持柱
３１ 版止め板
３２ マグネット
３３ スライドブロック
３４ ドクタ用シリンダ
３５ 版止めクリップ
３６ スライドブロック
３７ 枠体
３８ パッド上下送り用シリンダ
３９ 支柱
４０ 支柱
４１ ガイドロッド
４２ パッド左右送り用シリンダ
４３ 連結板
４４ 制御装置
４５ ストッパ
４６ 支柱
４７ 連結用ボス
４８ 連結ピン
４９ 連結孔
５０ 除去清掃部材
Claims (3)
- パッドを用いて被印刷物に手動又は自動（半自動を含む）でインク印刷を行う印刷システムであって、該印刷システムは、金属，ガラス，プラスチック，セラミックス等の通常のＵＶインクにより印刷しにくい被印刷物に印刷すべくこれ等の被印刷物に適合した特殊配合のＵＶインクを用いるものからなり、前記パッドは装置本体側に着脱可能に挿着され任意の場所にある任意現状の被印刷物に印刷可能に形成され、かつ前記被印刷物の印刷後の乾燥が、前記被印刷物に対応した照射強度，照射時間，照射距離等の照射条件の調整された可搬式又は固定敷きの紫外線装置により行われることを特徴とするパッドによるＵＶ印刷システム。
- パッド及びＵＶインクを用い、インク送りスキージとドクタブレードとにより版板にＵＶインクの供給と充填を行う印刷システムであって、該印刷システムは、ＵＶインクの供給時においては前記ドクタブレードを前記版板表面より微少距離離れた位置に配置し、ＵＶインク供給端においては前記ドクタブレードを瞬時に落下させて前記微少距離をゼロにし、戻り工程においては前記ドクタブレードをそのままとし前記インク送りスキージを前記版版表面から少し離れた位置に位置決めし、前記版版表面のＵＶインクの除去と版版へのＵＶインクの充填を行うことを特徴とするパッドによるＵＶ印刷システム。
- 被印刷物に前記パッドからのＵＶインク印刷が終了した際において、前記パッド側に付着残存しているＵＶインクを除去した後に前記パッドを初期位置に移動することを特徴とする請求項１又は２に記載のパッドによるＵＶ印刷システム。
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| JP2003163444A JP2004358931A (ja) | 2003-06-09 | 2003-06-09 | パッドによるｕｖ印刷システム |
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