JP2005279945A - 孔版印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 設置スペースを縮小して装置の小型化を図ることができると共に、濃度むら及び騒音の発生を低減することが可能な押圧力可変手段を具備した孔版印刷装置を提供する。
【解決手段】 版胴５と、版胴５の外周面に用紙を押圧する押圧部材６と、押圧部材６に対して版胴外周面への押圧力を付与する複数の付勢部材２７，３１と、前記押圧力を変化させる押圧力可変機構３６とを具備し、複数の付勢部材２７，３１のうちのうちの少なくとも１つを圧縮性付勢部材３１とし、押圧力可変機構３６が圧縮性付勢部材３１の付勢力を変化させることにより前記押圧力を変化させる構成とした。
【選択図】 図２

Description

本発明は孔版印刷装置に関し、詳しくは版胴の外周面に用紙を押圧する押圧手段に関する。

従来、簡便な印刷方法としてデジタル式感熱孔版印刷が知られている。この孔版印刷に用いられる孔版印刷装置は、微細な発熱素子が一列に配置されたサーマルヘッドをマスタに接触させ、パルス的に発熱素子に通電させながらマスタを搬送することで画像情報に応じてマスタを加熱溶融穿孔し、このマスタを多孔性円筒状の版胴の外周面に巻装した後に用紙を介して版胴外周面をプレスローラあるいは圧胴等の押圧部材によって押圧することで、版胴内周面に供給されたインキを版胴開孔部及びマスタ穿孔部より透過させて用紙に転移させることにより印刷画像を得るものである。

このような孔版印刷装置では、印刷速度が高速である場合には通常時よりもインキが通過しにくくなって印刷濃度が下がり、インキの粘度が高くなる低温環境では常温環境よりもインキが通過しにくくなって印刷濃度が下がる。逆に、印刷速度が低速である場合には通常時よりもインキが通過し易くなって印刷濃度が上がり、インキの粘度が低くなる高温環境では常温環境よりもインキが通過し易くなって印刷濃度が上がる。印刷濃度が下がると画像がかすれたり切れたりして適正な画像が用紙に転写されず、印刷不良が発生してしまう。また、印刷濃度が上がると用紙へのインキ転移量が多くなり、この用紙が排紙トレイに順次積載された際に前の用紙のインキが次の用紙の裏面に転写されてしまう裏移りが発生する。さらに、印刷濃度が上がると版胴外周面から用紙が剥離される際にインキの粘着力が高くなり、用紙が良好に剥離されずに版胴に巻き付いてしまう巻き上がり発生する。

上述した各不具合の発生を防止するため、版胴に対する押圧部材の押圧力を調整可能に構成し、印刷速度あるいは環境温度等に応じて前記押圧力を調整する技術が、例えば「特許文献１」に開示されている。

しかし上述した技術では、押圧部材に押圧力を発生させるために強い付勢力を有する単一の引張ばねを用い、この引張ばねの長さを変化させることにより版胴に対する押圧力を調整しており、このため強い引張力を有する引張ばねに勝る強い駆動力を有する大型の駆動機構が必要となり、コストアップしてしまうと共に装置が大型化してしまうという問題点が発生する。

そこで、押圧部材に押圧力を発生させる手段として複数の引張ばねを用い、この複数の引張ばねのうちの何れかの長さを変化させることにより版胴に対する押圧力を調整する技術が、例えば「特許文献２」に開示されている。

特開２００１−１９１６２９号公報 特開２００１−２３９７３５号公報

「特許文献２」に開示された技術では、押圧手段に押圧力を発生させる手段として複数の引張ばねを用いているため、所定の押圧力を発生させるために引張ばねを所定の長さだけ伸ばすことが必要となり、装置内に設置スペースを必要とする。また、押圧力を発生する際に伸ばされることにより、ばねが振動して押圧力が変動し易いと共にばね自体での擦れも生じやすく、濃度むら並びに騒音が発生する虞があるという問題点がある。

本発明は上述の問題点を解決し、設置スペースを縮小して装置の小型化を図ることができると共に濃度むら及び騒音の発生を低減することが可能な押圧力可変手段を具備した孔版印刷装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、版胴と、前記版胴の外周面に用紙を押圧する押圧部材と、前記押圧部材に対して前記版胴の外周面への押圧力を付与する複数の付勢部材と、前記押圧力を変化させる押圧力可変機構とを具備する孔版印刷装置において、前記複数の付勢部材のうちのうちの少なくとも１つは圧縮性付勢部材であり、前記押圧力可変機構は前記圧縮性付勢部材の付勢力を変化させることにより前記押圧力を変化させることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の孔版印刷装置において、さらに前記押圧力可変機構は前記版胴の回転周速度に応じて前記押圧力を変化させることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の孔版印刷装置において、さらに前記押圧力可変機構は温度条件に応じて前記押圧力を変化させることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の孔版印刷装置において、さらに前記温度条件は孔版印刷装置の装置本体内部の温度であることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項３記載の孔版印刷装置において、さらに前記温度条件は前記版胴に供給されるインキの温度であることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のうちの何れか１つに記載の孔版印刷装置において、さらに前記圧縮性付勢部材は圧縮コイルばねであることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１ないし請求項５のうちの何れか１つに記載の孔版印刷装置において、さらに前記圧縮性付勢部材はゴムスプリングであることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１ないし請求項５のうちの何れか１つに記載の孔版印刷装置において、さらに前記圧縮性付勢部材は流体圧シリンダであることを特徴とする。

本発明によれば、押圧部材に対して版胴外周面への押圧力を付与する付勢部材として圧縮性付勢部材を含む複数の付勢部材を用い、押圧力可変機構が圧縮性付勢部材の付勢力を変化させるので、印刷速度あるいは温度条件が変化しても少ない駆動力で圧縮性付勢部材の付勢力を変化させて印刷濃度を一定とすることができる。また、付勢部材として圧縮性付勢部材を用いているので、付勢時において付勢部材が振動することを防止でき、濃度むら及び騒音の発生を防止することができると共に、付勢部材の設置スペースを縮小でき装置の小型化を図ることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態を採用した孔版印刷装置の要部概略正面図である。同図において孔版印刷装置１は、印刷部２、製版部３、排紙部４等を有している。

印刷部２は、図示しない装置本体のほぼ中央部に位置し図示しない版胴駆動手段によって図１において時計回り方向に回転駆動される版胴５と、版胴５の外周面に対して接離自在に設けられた押圧部材としてのプレスローラ６とを有している。

版胴５は、その両側縁部を図示しない一対のフランジの各周面にそれぞれ取り付けられた多孔性支持板５ａと、多孔性支持板５ａの外周面に複数層巻装された図示しないメッシュスクリーンとを有しており、多孔性支持板５ａには複数の開孔５ｂを有する開孔部が形成されている。多孔性支持板５ａの非開孔部には版胴５の一母線に沿った平面をなすステージ部７が設けられており、ステージ部７上には支軸８ａによって開閉自在に支持されたクランパ８が配設されている。クランパ８は、版胴５が所定位置を占めたときに図示しない開閉手段によって開閉される。

版胴５の内部にはインキ供給手段９が配設されている。インキ供給手段９は、版胴５の支軸を兼ねたインキ供給パイプ１０、インキローラ１１、ドクターローラ１２等を有しており、インキ供給パイプ１０から供給されたインキはインキローラ１１とドクターローラ１２との近接部においてインキ溜まり１３を形成する。インキ溜まり１３のインキは、インキローラ１１とドクターローラ１２との近接部を通過する際にインキローラ１１の周面に薄膜状に供給され、プレスローラ６によって多孔性支持板５ａが押圧力を受けた際に多孔性支持板５ａとインキローラ１１とが接触することによって版胴５の内周面に供給される。

版胴５の外部には、インキ供給手段９に供給されるインキを収納した図示しないインキパック及びこのインキパック内のインキをインキ供給手段９に向けて送り出す図示しないポンプが設けられている。版胴５は、これら図示しないインキパック及び図示しないポンプと一体的に、図示しない装置本体に対して着脱自在に構成されている。

版胴５の下方にはプレスローラ６が配設されている。版胴５の軸方向長さとほぼ同じ長さを有し、芯部６ａの周囲にゴム等の弾性体を巻成してなるプレスローラ６は、芯部６ａの両端を一対のプレスローラアーム１４の一端間にそれぞれ回転自在に支持されている。板状部材である一対のプレスローラアーム１４は図示しない装置本体に回動自在に支持されたプレスローラ軸１５にそれぞれの他端を固着されており、後述するプレスローラ揺動手段３５によってそれぞれ一体的に揺動される。この揺動によりプレスローラ６は、その周面を版胴５の外周面から離間させる図１に示す離間位置と、その周面を所定の押圧力で版胴５の外周面に圧接させる圧接位置とを選択的に占める。

印刷部２の左上方には製版部３が配設されている。製版部３は、マスタ１６をロール状に巻成したマスタロール１６ａを回転自在かつ着脱自在に支持する図示しないマスタ貯容部材、プラテンローラ１７、サーマルヘッド１８、切断手段１９、マスタ搬送ローラ対２０等を有している。

プラテンローラ１７はステッピングモータ２１から駆動力を伝達され、図１において時計回り方向に回転駆動される。サーマルヘッド１８は複数の発熱素子を有しており、各発熱素子が選択的に発熱することによりマスタ１６に穿孔画像を形成する。切断手段１９は固定刃と可動刃とを有しており、固定刃に対して可動刃が上下動あるいは回転移動してマスタ１６を切断する。マスタ搬送ローラ対２０は駆動ローラと従動ローラとを有しており、各ローラ間にマスタ１６を挟持して搬送する。

版胴５の左下方には排紙部４が配設されている。排紙部４は、剥離爪２２、排紙トレイ２３等を有している。一端が鋭角状に形成された剥離爪２２は、その他端側を支軸２２ａによって回動自在に支持されており、一端を版胴５の外周面に近接させる近接位置と版胴５の外周面より離間させる離間位置とを選択的に占める。印刷済みの用紙が積載される排紙トレイ２３は、印刷済みの用紙の先端が衝突するエンドフェンス２３ａを有している。

版胴５の右下方にはレジストローラ対２４が配設されている。レジストローラ対２４は、図示しない給紙部から分離給送された用紙を所定のタイミングで版胴５とプレスローラ６との間に向けて給送する。

プレスローラ軸１５には、図２に示すように、Ｌ字形状を呈する揺動アーム２５が固着されている。揺動アーム２５はその曲折部をプレスローラ軸１５に固定されており、一端にはカムフォロア２６が回転自在に取り付けられている。揺動アーム２５の一端近傍には、一端を図示しない装置本体に固着された付勢部材としての引張コイルばね２７の他端が取り付けられており、揺動アーム２５にはプレスローラ軸１５を中心として図２において時計回り方向の回動付勢力が付与されている。また、揺動アーム２５の引張コイルばね２７の他端取付位置の近傍には、係止ピン２８が一体的に植設されている。

カムフォロア２６の左方には揺動カム２９が配設されている。大径部と小径部とを有する揺動カム２９は装置本体に回転自在に支持されたカム軸３０に固着されており、図示しない回転駆動手段によってカム軸３０が回転駆動されることにより、版胴５の回転と同期して回転駆動される。揺動カム２９の大径部がカムフォロア２６に接触したときにプレスローラ６は図１に示す離間位置を占め、揺動カム２９の大径部がカムフォロア２６より離脱したときにプレスローラ６はその周面を版胴５の外周面に圧接させる圧接位置を占める。

揺動アーム２５の他端上面には、圧縮性付勢部材としての圧縮コイルばね３１の一端が接触している。圧縮コイルばね３１の他端はねじ軸３２及びこのねじ軸３２を回転駆動するステッピングモータ３３によって上下動自在に構成されたばね受け部材３４に接触している。圧縮コイルばね３１は、ステッピングモータ３３の作動によりばね受け部材３４が上下動されることにより、揺動アーム２５に対する付勢力を変化させることが可能に構成されている。ステッピングモータ３３の作動は、図示しない制御手段によって制御される。

上述の構成より、プレスローラ６が圧接位置を占めたときのプレスローラ６による版胴５に対する圧接力は、引張コイルばね２７による付勢力と圧縮コイルばね３１による付勢力とを合算した付勢力となる。上述した構成中、プレスローラ軸１５、揺動アーム２５、カムフォロア２６、引張コイルばね２７、揺動カム２９、圧縮コイルばね３１によってプレスローラ揺動手段３５が、また圧縮コイルばね３１、ねじ軸３２、ステッピングモータ３３、ばね受け部材３４によって押圧力可変機構３６がそれぞれ構成されている。

揺動アーム２５の右方には、プレスローラ６を離間位置で保持するためのプレスローラ保持機構３７が配設されている。プレスローラ保持機構３７は、保持アーム３８、キープソレノイド３９から主に構成されている。

保持アーム３８は、一端を装置本体に回動自在に支持されており、他端には係止ピン２８が係合可能な切欠部が形成されている。保持アーム３８の一端近傍にはキープソレノイド３９のプランジャが取り付けられており、キープソレノイド３９の作動によって保持アーム３８は、プレスローラ６を保持する図２に実線で示す保持位置と、プレスローラ６の保持を解除する図２に二点鎖線で示す解除位置とを選択的に占める。保持アーム３８による係止ピン２８の係止は揺動カム２９の大径部がカムフォロア２６に接触したときに行われ、保持アーム３８の他端先端には、保持アーム３８が保持位置を占めた状態で揺動アーム２５の揺動によって係止ピン２８が保持アーム３８の切欠部に係合することを可能とさせるべく、斜めに削ぎ落とされた傾斜部が設けられている。

上述の構成に基づき、以下にこの孔版印刷装置１の動作を説明する。
図示しない原稿読取部に原稿がセットされ、図示しない製版スタートキーが押下されると、プラテンローラ１７及びマスタ搬送ローラ対２０が作動されてマスタロール１６ａよりマスタ１６が繰り出される。繰り出されたマスタ１６はサーマルヘッド１８を通過する際に製版され、製版されたマスタ１６は印刷部２に向けて送られる。印刷部２では、版胴５が所定の給版待機位置を占めており、クランパ８が開放されている。

ステッピングモータ２１のステップ数より、製版されたマスタ１６の先端が開放されているクランパ８とステージ部７との間に位置する所定位置まで搬送されたと判断されると、クランパ８が閉じられた後、版胴５がマスタ１６の製版搬送速度と同じ周速度で図１において時計回り方向に回転駆動される。そして、ステッピングモータ２１のステップ数より１版分のマスタ１６が製版搬送されたと判断されると、切断手段１９が作動してマスタ１６が切断される。切断されたマスタ１６は版胴５の回転によって版胴５の外周面上に巻装される。この巻装時において保持アーム３８は保持位置を占めており、プレスローラ６は離間位置において保持されている。

巻装動作完了後、版胴５が低速で図１において時計回り方向に回転駆動されると共に図示しない給紙部より１枚の用紙が給送される。給送された用紙は、その先端をレジストローラ対２４のニップ部に当接させた状態で一時停止される。このときキープソレノイド３９が作動され、保持アーム３８は解除位置に移動される。

版胴５の回転により、版胴５の外周面上に巻装された製版されたマスタ１６の製版画像先端部がプレスローラ６と対応する位置を占める直前である所定のタイミングでレジストローラ対２４が回転駆動され、用紙が版胴５とプレスローラ６との間に向けて給送される。給送された用紙は、揺動カム２９の大径部がカムフォロア２６より離脱することで揺動アーム２５が図２において時計回り方向に揺動されることにより、圧接位置を占めたプレスローラ６によって版胴５の外周面上のマスタ１６に圧接される。この圧接により、インキ供給手段９によって版胴５の内周面に供給されたインキが開孔５ｂ、図示しないメッシュスクリーンの開孔部、及びマスタ穿孔部を介して用紙に転移され、いわゆる版付けが行われる。

版付けによりインキを転写された用紙は、近接位置を占めた剥離爪２２の一端によって版胴５の外周面上より剥離され、排紙トレイ２３の内部に収容されて版付け動作が完了する。

版付け動作完了後、各種印刷条件が設定された後に図示しない印刷スタートキーが押下されると、版胴５が設定された印刷速度に応じた周速度で回転駆動されると共に図示しない給紙部より用紙が連続的に給送され、印刷が行われる。

上述の印刷動作時において、「背景技術」の欄でも述べたように、印刷速度が高速である場合には通常時よりも印刷濃度が下がり、印刷速度が低速である場合には通常時よりも印刷濃度が上がる。そこで、印刷速度が変化しても印刷濃度が一定となるように、図示しない制御手段がステッピングモータ３３を作動させて圧縮コイルばね３１による揺動アーム２５の付勢力を変化させる。印刷速度に応じた圧縮コイルばね３１による揺動アーム２５の付勢力は、予めプログラミングされている。

これにより印刷速度が変化しても少ない駆動力で圧縮コイルばね３１の付勢力を変化させて印刷濃度を一定とすることができる。また、付勢部材として圧縮性付勢部材である圧縮コイルばね３１を用いているので、付勢時において付勢部材が振動することを防止でき、濃度むら及び騒音の発生を防止することができると共に、引張ばねに比して設置スペースを縮小できるので装置の小型化を図ることができる。

さらに、低温環境では通常環境よりも印刷濃度が下がり、高温環境では通常環境よりも印刷濃度が上がる。そこで、温度が変化しても印刷濃度が一定となるように、図示しない制御手段がステッピングモータ３３を作動させて圧縮コイルばね３１による揺動アーム２５の付勢力を変化させる。温度に応じた圧縮コイルばね３１による揺動アーム２５の付勢力は、予めプログラミングされている。これにより上述と同様の作用効果を得ることができる。なお、温度としては装置内部の温度あるいはインキ温度が考えられ、装置内部の温度に応じて付勢力を変化させる場合には、装置本体の内部に温度計を配置してここからの温度情報に基づいて制御を行い、インキ温度に応じて付勢力を変化させる場合には、インキ溜まり１３に温度計を配置してここからの温度情報に基づいて制御を行えばよい。

図３は、本発明の第２の実施形態に用いられる押圧力可変機構を示している。この押圧力可変機構４０は、第１の実施形態で示した押圧力可変機構３６と比較すると、ねじ軸３２及びステッピングモータ３３に代えて偏心カム４１を用いる点においてのみ相違している。

偏心カム４１はカム軸４２に取り付けられており、カム軸４２が図示しないステッピングモータによって回転駆動されることによりばね受け部材３４に接触した偏心カム４１がばね受け部材３４を移動させ、圧縮コイルばね３１の付勢力を変化させる。圧縮コイルばね３１による揺動アーム２５の付勢力は、予めプログラミングされている。この構成によっても第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

図４は、本発明の第３の実施形態に用いられる押圧力可変機構を示している。この押圧力可変機構４３は、第２の実施形態で示した押圧力可変機構４０と比較すると、圧縮コイルばね３１に代えて圧縮性付勢部材としてゴムスプリング４４を用いる点においてのみ相違している。

カム軸４２は図示しないステッピングモータによって回転駆動され、これによりばね受け部材３４に接触した偏心カム４１がばね受け部材３４を移動させ、ゴムスプリング４４の付勢力を変化させる。ゴムスプリング４４による揺動アーム２５の付勢力は、予めプログラミングされている。この構成によっても第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

図５は、本発明の第４の実施形態に用いられる押圧力可変機構を示している。この押圧力可変機構４５は、圧縮性付勢部材として流体圧シリンダである空気圧シリンダ４６を用いている。空気圧シリンダ４６は、そのピストンロッド４６ａを揺動アーム２５の他端上面に接触させており、ピストンロッド４６ａを移動させることにより揺動アーム２５の付勢力を変化させる。空気圧シリンダ４６による揺動アーム２５の付勢力は、予めプログラミングされている。この構成によっても第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

第４の実施形態では圧縮性付勢部材として機能する流体圧シリンダとして空気圧シリンダ４６を用いる例を示したが、圧縮性付勢部材として機能する流体圧シリンダとしては空気圧シリンダの他、油圧シリンダを用いてもよい。

本発明の第１ないし第４の実施形態を適用可能な孔版印刷装置の要部概略正面図である。 本発明の第１の実施形態に用いられる押圧力可変機構を説明するための概略図である。 本発明の第２の実施形態に用いられる押圧力可変機構を説明するための概略図である。 本発明の第３の実施形態に用いられる押圧力可変機構を説明するための概略図である。 本発明の第４の実施形態に用いられる押圧力可変機構を説明するための概略図である。

符号の説明

１ 孔版印刷装置
５ 版胴
６ 押圧部材（プレスローラ）
２７ 付勢部材（引張コイルばね）
３１ 圧縮性付勢部材（圧縮コイルばね）
３６，４０，４３，４５ 押圧力可変機構
４４ 圧縮性付勢部材（ゴムスプリング）
４６ 圧縮性付勢部材（流体圧シリンダ）

Claims (8)

1. 版胴と、前記版胴の外周面に用紙を押圧する押圧部材と、前記押圧部材に対して前記版胴の外周面への押圧力を付与する複数の付勢部材と、前記押圧力を変化させる押圧力可変機構とを具備する孔版印刷装置において、
   前記複数の付勢部材のうちのうちの少なくとも１つは圧縮性付勢部材であり、前記押圧力可変機構は前記圧縮性付勢部材の付勢力を変化させることにより前記押圧力を変化させることを特徴とする孔版印刷装置。
2. 請求項１記載の孔版印刷装置において、
   前記押圧力可変機構は前記版胴の回転周速度に応じて前記押圧力を変化させることを特徴とする孔版印刷装置。
3. 請求項１または請求項２記載の孔版印刷装置において、
   前記押圧力可変機構は温度条件に応じて前記押圧力を変化させることを特徴とする孔版印刷装置。
4. 請求項３記載の孔版印刷装置において、
   前記温度条件は孔版印刷装置の装置本体内部の温度であることを特徴とする孔版印刷装置。
5. 請求項３記載の孔版印刷装置において、
   前記温度条件は前記版胴に供給されるインキの温度であることを特徴とする孔版印刷装置。
6. 請求項１ないし請求項５のうちの何れか１つに記載の孔版印刷装置において、
   前記圧縮性付勢部材は圧縮コイルばねであることを特徴とする孔版印刷装置。
7. 請求項１ないし請求項５のうちの何れか１つに記載の孔版印刷装置において、
   前記圧縮性付勢部材はゴムスプリングであることを特徴とする孔版印刷装置。
8. 請求項１ないし請求項５のうちの何れか１つに記載の孔版印刷装置において、
   前記圧縮性付勢部材は流体圧シリンダであることを特徴とする孔版印刷装置。
   

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