JP2005074264A - シート状印刷物のトップコーター - Google Patents

Abstract

【課題】コンピュータで迅速、軽便に印刷したシート状印刷物に、簡単な手段で屋外使用にも耐え得る耐久性を付与させる装置を開発することを課題とする。
【解決手段】 シート状物１が供給される入口４部分に、周囲をカバー５で覆われたスプレー装置６が配置され、スプレー装置６からは二液混合型トップコート剤８が噴霧されるようにされているとともに、覆いカバー５には吸引装置１０が設けられ、一方、シート状物１の裏面側には、直交する方向へ防汚シート１１が架設され、カバー５よりシート状物１が送り出される側に、通気性を有する搬送ベルト１４が多孔支持板１６上面に配設され、多孔支持板１６下面には吸引ボックスが設けられて、搬送ベルト１４上のシート状物１が強制的に平面化するようにされ、搬送ベルト１４上には、シート状物１表面に塗布されたトップコート８に硬化促進を行わせる装置１５が設けられてなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、紙や不織布などシート体であって表面に印刷の施されたシート体にトップコート層を容易に塗布形成する装置に関する。

従来、各種文書類の印刷手段としてインクジェット、レーザー電子写真、昇華型熱転写、溶融型熱転写などの方式が知られており、それぞれコンピュータ装置と関連させることにより多種多様な内容の印刷物を迅速かつ軽便に印刷することが広く行われている。

ところで、上記手段により印刷される文書類は主に屋内で配布、閲覧することを前提としたもので、屋外展示の広告表示のような、日光、外気、雨天に対する耐候性、耐水性、物理的強度等は全く考慮されていなかった。

したがって、いかに美しい図柄や文字を迅速、軽便に印刷出来たとしても、これを屋外で展示するのには適さず、その耐用強度の低さのために、屋外での宣伝広告用などとしての使用に適さない問題があった（非特許文献１）。

また、上記印刷の施されるシートは、一般紙なので水にぬれると極端に強度が低下し、また乾燥すれば縮み変形して到底展示に耐え得る形態を保ち得ない問題もある。
最も、このような問題は、例えば耐水性、耐候性に優れる合成樹脂シートに、耐候性インクなどを用いて印刷すれば解決できるが、このような印刷手段は、前掲のインクジェット方式などのような軽便性がなく、実施に際しては印刷資材、装置ともにコストが高くなり、印刷物が非常に高価となり、安価に提供するのは困難となる問題があった。
「インクジェットプリンターの総合サイト」「インクについて」の欄の「結局どちらのインクがいいの？」の項 online、掲載年月日 2003年8月28日、検索日2003年8月28日 インターネットhttp://www.geocities.co.jp/Technopolis/1429/ink.htm

この発明は上記問題に鑑み、コンピュータで迅速、軽便に印刷したシート状印刷物に、簡単な手段で屋外使用にも耐え得る耐久性を付与させる装置を開発することを課題としてなされたものである。

即ち、この発明は、表面に印刷の施されたシート状物が連続供給される入り口部分に、周囲をカバーで覆われたスプレーノズルが、前記シート状物の印刷表面に対面配置され、該スプレーノズルからは二液混合型トップコート剤が混合された状態で噴霧されるようにされているとともに、前記覆いカバーには、浮遊する余剰塗料並びにガス化した溶剤などを吸引除去する吸引装置が設けられ、一方、前記シート状物の裏面側には、前記シート状物の移送方向に対して直交する方向へ走行可能に防汚シートが架設され、前記覆いカバーから前記シート状物が送り出される側に、通気性を有する搬送ベルトが、該搬送ベルトの移送方向に沿って配置した多孔板上面に配設され、前記多孔板下面には吸引ボックスが設けられて、搬送ベルト上のシート状物を前記多孔板に吸引させることにより強制的に平面化するようにされ、該搬送ベルト上には、シート状物表面に塗布されたトップコート層に硬化促進を行わせる装置が設けられてなることを特徴とするものである。

この発明の装置によれば、例えば紙等の上にインクジェット方式で印刷した耐候性の低い印刷物であっても、表面にトップコート剤を自動的に塗布し、その後の硬化反応をシート状物を平らに矯正した状態で行うので、トップコート剤がシート状物表面に偏析することなく均一に分散され、印刷物の表面に強靭な耐候性が容易に付与可能であり、仕上がった印刷物も表面に適度なつやが付与され非常に美麗な印刷物とすることができるなどの効果を有する。

次に、この発明のシート状印刷物のトップコーターの実施の形態について説明する。
図１はこの発明の実施の形態であるシート状印刷物のトップコーターの簡略側面図、図２は図１の平面図、図３は図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。

図１において、１は、表面に図形、写真あるいは文字などからなる印刷の施されたシート状物、例えば紙あるいはプラスチックシートなどを示し、これらシート状物１は、長尺物のコイル１ａとして供給部２に設置され、ここから巻き戻して供給される。
供給部２の構造として、コイル１ａを載置する半筒状の容器を示しているが、図示は省略するがコイル１ａの巻芯を軸受により支持する構造のものとしてもよい。

供給されるシート状印刷物１は、案内板３に案内されて装置へと繰り込まれ、その入り口部分４でトップコートがスプレーにより施される。
即ち、入り口部分４には、周囲をカバー５で覆ったスプレー装置６が、シート状印刷物１上に対面配置され、１回の通過でシート状物の幅方向全面にスプレーノズル７による噴霧塗料が吹き付けられるようにされている。

スプレー装置６では、二液混合型トップコート剤８が噴霧されるようにされ、スプレーノズル７に向けて主剤と硬化剤とが別々の経路６ａ、６ｂより供給され、スプレーノズル７直前で合流され、スプレーノズル７内で混合されて噴出されるようにされている。

なお、このスプレーノズル７には、作業終了時にノズル７内に残る二液混合型トップコート剤８を排出するための洗浄液用の経路も、図示は省略されているが設けられている。
カバー５の側面には吸引開口部９が設けられ、接続した吸引ダクト１０によりカバー５内を浮遊する余剰霧や溶剤の蒸発ガスなどが吸引除去できるようにされている。
そして、吸引ダクト１０には吸引管１０ａが連通され、その先に図示は省略するが吸引ファンがフィルターを介して設けられている。

スプレーノズル７下部のシート状物１の裏面側には、図２に示すように防汚シート１１がシート状物１の走行方向に対して矢印で示すように直交する方向へ走行可能に架設されている。

この防汚シート１１は、噴霧されたコート剤８がシート状物１以外の部分に付着するのを防止するためのもので、防汚シート１１が汚損される都度、目視などで判断してハンドル１３を回転操作してロール１２に汚れた部分を巻き取り、新しい清楚な防汚シート１１がシート状物１の裏面に位置するようにされている。
これにより、案内板３表面に付着したコート剤８が新たに供給されるシート状物１の裏面に付着して汚損されるのが防止され、同時に周囲の装置基板類が汚損されるのも防止される。

スプレー装置６からシート状物１が送り出される側には、搬送ベルト１４が設けられている。この搬送ベルト１４は、表面摩擦が少なく、通気性を有する材質とされ、例えばテフロン（登録商標）糸で織製したシームレスベルトなどが使用される。

この搬送ベルト１４がシート状物１を載せて走行移動する部分には、多数の貫通孔１７（図３）を設けた多孔板１６が搬送ベルト１４下面に沿って配設されている。
そして、この多孔板１６の裏面には吸引ボックス１８が設けられ、吸引管１８ａより吸引される空気により、多孔板１６の貫通孔１７…に搬送ベルト１４上のシート状物１を吸引吸着させ、もって搬送ベルト１４と共にシート状物１が多孔板１６に沿って全体が平らに保持されるようにされている。

この搬送ベルト１４の走行速度は、シート状物１表面に噴霧塗布された二液混合型トップコート剤８の反応時間Ｔ１を確保し、更に硬化反応を起こさせるための反応時間Ｔ２を確保するため、緩徐な移動速度とされ、例えば、反応時間Ｔ１として走行時間が５分、反応硬化時間Ｔ２として同１０分、その後の養生熟成期間を含め、搬送開始より指触乾燥状態で搬送ベルト１４から排出されるまでの走行所要時間Ｔ３として３０分〜４０分程度を要するようにされる。

そして、反応硬化時間Ｔ２の帯域には、硬化促進装置１５、１５例えば中波長赤外線ヒータなどが設置され、ここから与えられる熱によりトップコート剤８の硬化反応が促進される。

搬送ベルト１４から排出されるシート状物１は、それまでの反応時間Ｔ１、反応硬化時間Ｔ２及び余剰の熟成期間の合計Ｔ３を経ているので、表面に塗布したトップコート剤８は指触乾燥の状態となっており搬送ベルト１４での搬送の必要はなくなる。

したがって、そのままリーフ状に裁断し、配布可能な製品形状にすることができるが、図１に示したように、再びコイル２１としてロール状に巻き取る場合は、巻き取り後のシート状物のブロッキングを確実に防止するために、蛇行ロール１９を介することにより走行時間を長くし、コート剤８の養生熟成をさらに進める。そして、その後最終的に巻き取り部２０にてコイル２１に巻き取るようにする。

なお、図中、２２は制御盤を示し、装置全体の駆動オンオフ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の時間長さの設定、並びにスプレー装置６の噴射量、噴射タイミングなどを制御するようにされている。

次に、この発明のシート状印刷物のトップコーターの作動について説明する。
シート状物１の供給部にコイル１ａを設置し、コイル１ａからシート状物１を引出し、その開始端を搬送ベルト１４上まで引き出し、吸引ボックス１８を作動させ引き出したシート状物１を搬送ベルト１４上に吸着させ、多孔板１６に沿わせることで平らに支持する。

そして、搬送ベルト１４の駆動開始と同時にスプレー装置６に所定の二液混合型トップコート剤８の主剤と硬化剤を経路６ａ、６ｂよりスプレーノズル７へと供給し、スプレーノズル７よりシート状物１表面へと噴霧供給する。

なお、搬送ベルト１４の搬送速度は、二液混合型トップコート剤８の反応時間Ｔ１、硬化時間Ｔ２の確保のため、走行速度がかなり緩徐とされているため、スプレー装置６を連続噴霧とすると塗布量が過剰となる。したがって、搬送ベルト１４の走行速度にあわせ、間歇噴霧とし一回で噴霧される面積範囲との関係より、トップコート剤８が途切れなく連続するようにされる。

また、スプレー装置６の周囲はカバー５で覆われ、内部空気は吸引開口部９から吸引されているので、カバー５内に浮遊する余剰塗料や溶剤の蒸発ガスなどは吸引開口部９から吸引ダクト１０へと吸引され装置周辺に漏れ出すことはない。また、シート状物１の幅を越えて外側にはみ出た二液混合型トップコート剤８は、防汚シート１１上に付着し、それより下方へ漏れ出すのが防止される。

表面にトップコート剤８がスプレー塗布されたシート状物１は、搬送ベルト１４に吸着し、引っ張られるようにして移動する。そして、搬送ベルト１４により緩徐な速度でカバー５から引き出され、反応時間Ｔ１のための静置部分へと移動していく。

この部分では、搬送ベルト１４は、多孔板１６で支えられていると共に、吸引ボックス１８の吸引力が貫通孔１７を介して作用するので、シート状物１は通気性を有する搬送ベルト１４と共に多孔板１６に吸着されて水平状態に固定され、この結果シート状物１全体が波打ったり、両側の縁がカールしたりすることなく保持される。このため未硬化の流動性を有する二液混合型トップコート剤８が一箇所に流れ集まって偏析したり、シート上面から流れ落ちたりすることなく、むらのない均一分散状に維持される。

また、同時にトップコート剤８は、反応硬化により流動性が無くなるまでの間にシート状物１の組織内に含浸されていくので、シート状物１が紙のように耐水性の低いものであっても、この含浸により耐水性や耐引裂強度などが付与される。

なお、搬送ベルト１４は摩擦の少ない材質よりなるので多孔板１６に吸着された状態でも走行抵抗は少ない。また、走行速度も緩徐であるのでそれだけ衝撃も少なく、搬送ベルト１４の耐用寿命が短くなってしまうというようなこともない。

搬送ベルト１４によって緩徐に送られるシート状物１は、反応時間Ｔ１の部分を通過すると、反応硬化時間Ｔ２に入る。ここでは、中波長赤外線ヒータ等からなる乾燥装置１５によって適度に加熱される。

また、この加熱時、シート状物１下面は搬送ベルト１４に接し、直接金属製の多孔板１６に触れていないので、熱が多孔板１６に直接伝導しにくく、中波長赤外線の加熱効果が良くなる。したがって、シート状物１は厚み全体にわたって均等に加熱され、表面のみならずシート状物１組織内に含浸されたトップコート剤８も均等に加熱される。

Ｔ２時間経過後、シート状物１は熟成期間に入り、組織の化学的、物理的強度を高める。この間もシート状物１は吸引ボックス１８により平らに吸引固定されたままであるので、トップコート剤８も平坦な状態で反応硬化する。したがって、出来上がったシート状の製品も不自然にカールしたり波打つようなことがなく、平らな状態を維持する。

また、この時に用いるトップコート剤８として、硬化後のトップコート層の弾性が大きいものを用いれば、基体が温湿度の影響により伸縮するようなものであってもその弾性範囲内であればシートの反りやクラックの発生などの弊害が防止される。

上記一連の製造工程において、スプレー装置６による塗装工程部分で、シート状物１の下面を受ける防汚シート１１にカバー５内の浮遊塗料が付着し汚損がひどくなれば、ロール１２に汚れたシート１１を巻取り新たな防汚シート１１を引き出し、汚れていない部分をシート状物１の下面を横切るように繰り出す。したがって、余剰塗料によってシート状体１の裏面が汚されるのが防止できる。

また、汚シート１１の引き出しは、シート状物１を幅の異なるものに交換する場合等にも適宜行う。
そして、コイル２１に巻き取られたシート状物は、裁断装置などにより所定の大きさ毎に裁断され、リーフとして供給されるのである。

これら完成したリーフは、表面にトップコート剤８による保護層が形成され、シート体そのものにもある程度トップコート剤８が含浸されているので、リーフの耐候性、耐水性、強度など格段に補強される。

以上説明したように、このシート状印刷物のトップコーターによれば、インクジェット方式などを通常の紙へ印刷するような耐候性に低いものであっても、容易に表面の印刷表示部分に耐候性、耐水性、物理的強度などを付与することができ、インクジェット方式のようなコンピュータに付属するような印刷装置による印刷物であっても容易かつ安価に耐候性、耐水性、物理的強度などを付与する事ができる。

また、この装置により処理されたシート状物あるいはリーフの表面にはトップコート剤によるつやが付与されるので、処理前のつやのない表面外観にくらべてシート状物の外観もよくする事ができる等の種々の効果を有する。

この発明の実施の形態であるシート状印刷物のトップコーターの側面図 図１の平面図である。 図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 吸引支持板部の拡大断面図である。

符号の説明

１ シート状物
１ａ コイル
２ 供給部
３ 案内板
４ 入り口部分
５ カバー
６ スプレー装置
７ スプレーノズル
８ トップコート剤
９ 吸引開口部
１０ 吸引ダクト
１１ 防汚シート
１２ ロール
１３ ハンドル
１４ 搬送ベルト
１５ 乾燥装置
１６ 支持板
１７ 貫通孔
１８ 吸引ボックス

Claims (4)

1. 表面に印刷の施されたシート状物が連続供給される入り口部分に、周囲をカバーで覆われたスプレーノズルが、前記シート状物の印刷表面に対面配置され、該スプレーノズルからは二液混合型トップコート剤が混合された状態で噴霧されるようにされているとともに、前記覆いカバーには、浮遊する余剰塗料並びにガス化した溶剤などを吸引除去する吸引装置が設けられ、一方、前記シート状物の裏面側には、前記シート状物の移送方向に対して直交する方向へ走行可能に防汚シートが架設され、前記覆いカバーから前記シート状物が送り出される側に、通気性を有する搬送ベルトが、該搬送ベルトの移送方向に沿って配置した多孔板上面に配設され、前記多孔板下面には吸引ボックスが設けられて、搬送ベルト上のシート状物を前記多孔板に吸引させることにより強制的に平面化するようにされ、該搬送ベルト上には、シート状物表面に塗布されたトップコート層に硬化促進を行わせる装置が設けられてなることを特徴とするシート状印刷物のトップコーター。
2. 請求項１に記載のシート状印刷物のトップコーターにおける表面に印刷の施されたシート状物が、帯状の長尺物であってコイル状に巻回されたものであるシート状印刷物のトップコーター。
3. 請求項１または２に記載のシート状印刷物のトップコーターにおける搬送ベルトの走行帯域がスプレー装置より送りだされた位置より二液混合型トップコート剤の反応帯域と、硬化帯域とに区分され、該硬化帯域を通過した時点で表面が指触乾燥状態となるようにされてなるシート状印刷物のトップコーター。
4. 請求項１、２または３に記載のシート状印刷物のトップコーターにおける二液混合型トップコート剤が、反応時の液状時の間に前記シート状印刷物に浸透するようにしたシート状印刷物のトップコーター。

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