JP4554984B2 - 孔版印刷機の製版装置 - Google Patents

Description

本発明は、孔版印刷機における製版装置に関するものである。

孔版印刷機においては、印刷用の版材が、供給部から製版装置を経て印刷装置へ供給される。供給部では、版材がロールに巻き付けられて存在している。製版装置では、版材は、プラテンローラによってサーマルヘッドに押圧され且つ搬送されながら、製版される。製版は、サーマルヘッドが版材を加熱穿孔することにより、行われる。

ところで、版材はサーマルヘッドによって加熱されるので、サーマルヘッドを通過した版材には、熱収縮応力が残り、しわが発生する。これが、所謂「製版しわ」と呼ばれるものである。製版しわができると、その後の搬送や印刷に支障を来たす恐れがある。

そこで、製版しわを防止するために、腰の強い版材が一般に使用されている。この版材は、熱可塑性樹脂フィルムにインク透過性の可撓性シートを貼り合せてなるものである。しかしながら、この版材を使用することに関しては、特許文献１に示すように、種々の不都合が指摘されている。したがって、版材としては、可撓性シートを貼り合せていないもの、すなわち、実質的に熱可塑性樹脂フィルムのみからなるもの、を用いることが望まれている。

ところで、実質的に熱可塑性樹脂フィルムのみからなる版材（以下、「フィルム版材」と称する）は、腰の弱いものであるため、製版しわが、より発生しやすいものである。そこで、その製版しわを防止するための工夫が必要とされている。その工夫として、例えば、特許文献２では、製版直後の版材を継続してプラテンローラに押し付ける押圧ローラを設けている。また、特許文献３では、製版手段の後に複数のこま切れ状の送りローラを設けている。

更に、特許文献１に示されるように、フィルム版材の一種として、一面に多数の微小凹部を形成したもの（以下、「凹部形成フィルム版材」と称する）が、用いられるようになってきている。この版材は、微小凹部形成時の残留応力が存在するので、製版しわが、より発生しやすいものである。

特開２００３−１１２４０２号公報 特許第２８５６６３２号 特許第２８０３９４８号

特許文献２、３に示される工夫によっても、フィルム版材を用いた場合の製版しわの発生を、十分には防止できていなかった。

また、凹部形成フィルム版材を用いる場合については、製版しわの発生を効果的に防止する手段が未だ示されていないのが実情である。

本発明は、フィルム版材を用いた場合でも、製版しわの発生を十分に防止でき、更には、凹部形成フィルム版材を用いた場合でも、製版しわの発生を十分に防止できる、製版装置、を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、孔版印刷機において、供給部から供給されてきた版材に製版を行うサーマルヘッドと、供給部から供給されてきた版材をサーマルヘッドに押圧しながら搬送するプラテンローラと、を備えた製版装置において、副走査方向の上流側からプラテンローラに押圧して設けられ、プラテンローラとの間で版材を挟んで搬送する、第１押圧ローラと、副走査方向の下流側からプラテンローラに押圧して設けられ、プラテンローラとの間で版材を挟んで搬送する、第２押圧ローラと、を有し、両押圧ローラが、版材を、プラテンローラの周面の、円周方向半分より大きい範囲に、巻き付けるよう、配置されており、更に、プラテンローラの主走査方向の両側に配置され、プラテンローラと同軸で回転する、端部ローラと、端部ローラに対向して配置され、端部ローラとの間で版材の両端部を挟んで版材を搬送する、端部対向ローラと、を有しており、端部対向ローラが、副走査方向に対して外向きに回転するよう、設けられている、ことを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、両押圧ローラのプラテンローラに対する押圧力が、プラテンローラのサーマルヘッドに対する押圧力より小さく設定されているものである。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、第２押圧ローラのプラテンローラに対する押圧力が、第１押圧ローラのプラテンローラに対する押圧力より大きく設定されているものである。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の発明において、各押圧ローラが、径の大きさに応じて、中央部と両端部とに区分されており、各端部が、端に行くに連れて漸次小径となっているものである。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の発明において、両押圧ローラの周面の摩擦係数が、プラテンローラの周面の摩擦係数より小さく設定されているものである。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の発明において、プラテンローラに巻き付けられた版材に対して、副走査方向上流側に向けて及び副走査方向下流側に向けて、張力が付与されているものである。

請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の発明において、版材として、一面に多数の微小凹部が形成された熱可塑性樹脂フィルムのみからなるものが用いられ、版材は、他面がサーマルヘッドに接するように設けられているものである。

請求項１記載の発明によれば、版材が、プラテンローラの周面の、円周方向半分より大きい範囲に、巻き付きながら、搬送されていくので、版材が、副走査方向においてプラテンローラに長く巻き付くこととなる。したがって、版材の副走査方向における熱収縮を効果的に抑制できる。

しかも、版材が、副走査方向において両押圧ローラに対しても長く巻き付くことになる。この点からも、版材の副走査方向における熱収縮を効果的に抑制できる。

更に、版材が、両端部を端部ローラと端部対向ローラとで挟まれた状態で搬送されていく。そのため、版材が主走査方向に収縮しようとするのが防止される。したがって、版材の主走査方向における熱収縮を効果的に抑制できる。

しかも、版材が、搬送されながら主走査方向に引っ張られる状態となるので、版材が主走査方向に収縮しようとするのが、より効果的に防止される。したがって、版材の主走査方向における熱収縮を、より効果的に抑制できる。

請求項２記載の発明によれば、製版装置における版材の搬送をプラテンローラが主体として行うこととなるので、版材を円滑に搬送できる。

請求項３記載の発明によれば、製版装置における版材の副走査方向への搬送を、第２押圧ローラによって、副走査方向の下流側へ向けて積極的に行うことができるので、版材を円滑に搬送できる。

請求項４記載の発明によれば、各押圧ローラによる主走査方向における押圧を均等なものにできる。すなわち、各押圧ローラの主走査方向の両端には、各押圧ローラに押圧力を持たせるために付勢力が加えられているが、付勢力が各押圧ローラの両端に加わるために、各押圧ローラの主走査方向の両端部と中央部とでは付勢力に基づく押圧力に差が生じる恐れがある。しかしながら、請求項４記載の発明によれば、各押圧ローラの両端部の径が中央部に比して漸次小さくなっているので、各押圧ローラの両端部と中央部とにおける、付勢力に基づく押圧力の差が、減少する。よって、各押圧ローラによる主走査方向における押圧を均等なものにできる。

請求項５記載の発明によれば、各押圧ローラの周面との摩擦よりも、プラテンローラの周面との摩擦が主体となって、版材が搬送される。すなわち、プラテンローラが主体となって版材を搬送できる。したがって、版材を、押圧ローラに巻き込ませたりすることなく、円滑に搬送できる。

請求項６記載の発明によれば、版材に対して副走査方向の張力が働くので、版材の副走査方向における熱収縮を更に効果的に抑制できる。

請求項７記載の発明によれば、そのような版材を用いても、上記構成の製版装置１によって、版材が副走査方向や主走査方向に熱収縮するのを、防止できる。

図１は本発明の製版装置１を示す模式断面図、図２は図１のII−II断面図である。この製版装置１は、版材９を、プラテンローラ２によってサーマルヘッド３に押圧し且つ搬送しながら、製版するようになっている。版材９は、供給部１０から製版装置１に供給されるようになっている。供給部１０では、版材９はロール１１に巻き付けられた状態で存在している。

そして、製版装置１は、更に、第１押圧ローラ４と、第２押圧ローラ５と、を備えている。第１押圧ローラ４は、副走査方向（矢印Ｙ方向）の上流側からプラテンローラ２に押圧して設けられ、プラテンローラ２との間で版材９を挟んで搬送するようになっている。第２押圧ローラ５は、副走査方向の下流側からプラテンローラ２に押圧して設けられ、プラテンローラ２との間で版材９を挟んで搬送するようになっている。そして、両押圧ローラ４、５は、版材９を、プラテンローラ２の周面の、円周方向半分より大きい範囲に、巻き付けるよう、配置されている。具体的には、図１中の角度θ１、θ２が０より大きく設定されている。

図３は図１の製版装置１の平面部分図、図４は図３のIV矢視図である。両押圧ローラ４、５は、その両端にて、一対の回動レバー８に支持されている。回動レバー８は、同じ回動中心８０を持つ２つのレバー片８１、８２からなっている。レバー片８１は、上端部にて第１押圧ローラ４の回転軸４１を支持しており、下端部がばね８３により矢印Ａ方向に付勢されている。レバー片８２は、上端部にて第２押圧ローラ５の回転軸５１を支持しており、下端部がばね８４により矢印Ｂ方向に付勢されている。したがって、両押圧ローラ４、５は、相互に近づく方向（矢印Ｃ方向）に付勢されている。また、両押圧ローラ４、５のプラテンローラ２に対する押圧力は、ばね８３、８４によって、それぞれ設定されている。

一方、プラテンローラ２は、図３に示すように、回転軸２１が両端にてアーム２２に支持されている。アーム２２は、その一端が孔版印刷機の本体１００に回動自在に支持されている。したがって、プラテンローラ２は、アーム２２の回動によって、図２の矢印Ｄ方向に移動可能となっている。すなわち、プラテンローラ２は、両押圧ローラ４、５の矢印Ｃ方向への付勢力に抗しながら、両押圧ローラ４、５の間を通過できるようになっており、それにより、サーマルヘッド３上に設定されたりサーマルヘッド３上から離されたりできるようになっている。

また、プラテンローラ２のサーマルヘッド３に対する押圧力は、サーマルヘッド３をプラテンローラ２に向けて付勢するばね（図示せず）によって設定されている。

上記構成の製版装置１においては、角度θ１、θ２が０より大きく設定されているので、版材９が、プラテンローラ２の周面の、円周方向半分より大きい範囲に、巻き付きながら、搬送されていく。すなわち、版材９が、副走査方向においてプラテンローラ２に長く巻き付くこととなる。したがって、版材９の副走査方向における熱収縮が効果的に抑制される。なお、θ１とθ２とは、同じでも異なってもよい。

しかも、版材９は、副走査方向において両押圧ローラ４、５に対しても長く巻き付くことになる。この点からも、版材９の副走査方向における熱収縮が効果的に抑制される。

なお、上記構成の製版装置１は、更に、次のような構成を採用するのが好ましい。最も好ましい実施形態は、次の構成を全て採用するものである。

（１）更に、図２に示すように、一対の端部ローラ６と、一対の端部対向ローラ７と、を備えている。端部ローラ６は、プラテンローラ２の主走査方向（矢印Ｘ方向）の両側に配置されており、プラテンローラ２と同軸で回転するようになっている。端部対向ローラ７は、端部ローラ６に下方から対向して配置されており、端部ローラ６との間で版材９の両端部を挟んで版材９を搬送するようになっている。なお、端部対向ローラ７は、端部ローラ６に向けて、ばね（図示せず）により付勢されており、端部対向ローラ７の端部ローラ６に対する押圧力は、当該ばねによって設定されている。

この構成によれば、版材９が、両端部を端部ローラ６と端部対向ローラ７とで挟まれた状態で搬送されていく。そのため、版材９が主走査方向に収縮しようとするのが防止される。したがって、版材９の主走査方向における熱収縮が効果的に抑制される。

（２）上記（１）の構成において、更に、端部対向ローラ７が、平面部分図である図５に示すように、副走査方向に対して外向きに回転するよう、設けられている。

この構成によれば、版材９は、搬送されながら主走査方向に引っ張られる状態となるので、版材９が主走査方向に収縮しようとするのが、より効果的に防止される。したがって、版材９の主走査方向における熱収縮が、より効果的に抑制される。

（３）両押圧ローラ４、５のプラテンローラ２に対する押圧力が、プラテンローラ２のサーマルヘッド３に対する押圧力より、小さく設定されている。

この構成によれば、製版装置１における版材９の搬送をプラテンローラ２が主体として行うこととなるので、版材９を円滑に搬送できる。

（４）第２押圧ローラ５のプラテンローラ２に対する押圧力が、第１押圧ローラ４のプラテンローラ２に対する押圧力より、大きく設定されている。

この構成によれば、製版装置１における版材９の副走査方向への搬送を、第２押圧ローラ５によって、副走査方向の下流側へ向けて積極的に行うことができるので、版材９を円滑に搬送できる。

（５）第１押圧ローラ４が、図６に示すように、径の大きさに応じて、中央部４２と両端部４３とに区分されており、各端部４３が、端に行くに連れて漸次小径となっている。すなわち、端部４３の端の径Ｄ２が中央部４２の径Ｄ１より小さい。第２押圧ローラ５も、同じである。

この構成によれば、各押圧ローラ４、５による主走査方向における押圧を均等なものにでき、版材９を安定して搬送できる。すなわち、上記構成の製版装置１においては、各押圧ローラ４、５の主走査方向の両端に、各押圧ローラ４、５に押圧力を持たせるために、ばね８３、８４によって付勢力が加えられている。しかし、付勢力が各押圧ローラ４、５の両端に加わるために、各押圧ローラ４、５の主走査方向の両端部と中央部とでは付勢力に基づく押圧力に差が生じてしまう恐れがある。しかしながら、図６に示す構成によれば、各押圧ローラ４、５の両端部の径が中央部に比して漸次小さくなっているので、各押圧ローラ４、５の両端部と中央部とにおける、付勢力に基づく押圧力の差が、減少する。よって、各押圧ローラ４、５による主走査方向における押圧を均等なものにでき、版材９を安定して搬送できる。

（６）両押圧ローラ４、５の周面の摩擦係数が、プラテンローラ２の周面の摩擦係数より小さく設定されている。例えば、両押圧ローラ４、５を、金属や合成樹脂などの、表面の摩擦係数が小さい部材で、作製する。

この構成によれば、各押圧ローラ４、５の周面との摩擦よりも、プラテンローラ２の周面との摩擦が主体となって、版材９が搬送される。すなわち、プラテンローラ２が主体となって版材９を搬送できる。したがって、版材９を、第１押圧ローラ４や第２押圧ローラ５に巻き込ませたりすることなく、円滑に搬送できる。

（７）プラテンローラ２に巻き付けられた版材９に対して、副走査方向上流側（矢印Ｙ１方向）に向けて及び副走査方向下流側（矢印Ｙ２方向）に向けて、張力が付与されている。副走査方向上流側への張力の付与は、例えば、供給部１０のロール１１に減速トルクを加えるトルク発生機を設けることにより、実現できる。また、副走査方向下流側への張力の付与は、例えば、製版装置１よりも副走査方向下流に位置する搬送ローラに、加速トルクを加えるトルク発生機を設けることにより、実現できる。

この構成によれば、版材９に対して副走査方向の張力が働くので、版材９の副走査方向における熱収縮を更に効果的に抑制できる。

（８）版材９として、一面に多数の微小凹部が形成された熱可塑性樹脂フィルムのみからなるものが用いられ、版材９は、他面がサーマルヘッド３に接するように設けられている。

このような版材９を用いても、上記構成の製版装置１によれば、版材９が副走査方向や主走査方向に熱収縮するのを、防止できる。

上記の全ての構成を備えた製版装置１によって、製版を行い、その場合の版材９の副走査方向及び主走査方向における熱収縮率を測定した。なお、図７に示すように、プラテンローラ２のサーマルヘッド３に対する押圧力をＦＰとし、第１押圧ローラ４のプラテンローラ２に対する押圧力をＦ１とし、第２押圧ローラ５のプラテンローラ２に対する押圧力をＦ２とし、第１押圧ローラ４の水平面に対する角度をθ１とし、第２押圧ローラ５の水平面に対する角度をθ２とし、版材９に対して副走査方向上流側に向けて付与された張力をＦＴ１とし、版材９に対して副走査方向下流側に向けて付与された張力をＦＴ２とし、これらを種々設定して、上記熱収縮率を測定した。また、両押圧ローラ４、５における中央部４２の長さを１６０ｍｍとし、両端部４３の長さをそれぞれ９５ｍｍとし、中央部４２の径Ｄ１を１０ｍｍとし、端部４３の端縁の径Ｄ２を９．６ｍｍとした。

（副走査方向の熱収縮率の測定）
図８に示すように、製版前の版材９の、主走査方向の中央と両端とに、副走査方向に延びた長さ２００ｍｍの線１０１をマジックで記載し、製版後に、線１０１の長さＬ１を測定して、熱収縮率を求めた。なお、製版熱量は１８．５ｍＪ／ｍｍ^２とし、製版送り速度（搬送速度）は３１．７５ｍｍ／秒とした。

また、版材９としては、実質的に熱可塑性樹脂フィルムのみからなるもの（フィルム版材）であって、厚さ１０μｍのものと厚さ１１μｍのものと、を用い、前者を実施例１とし、後者を実施例２とした。更に、版材９としては、実質的に熱可塑性樹脂フィルムのみからなるものであり且つ一面に多数の微小凹部が形成されているもの（凹部形成フィルム版材）であって、厚さ１０μｍのものと厚さ１１μｍのものと、を用い、前者を実施例３とし、後者を実施例４とした。

比較例１〜４として、従来の製版装置を用い、その他はそれぞれ実施例１〜４と同じとした場合の、熱収縮率も求めた。なお、従来の製版装置は、両押圧ローラ４、５を有していない。

比較例１〜４の結果を表１〜４に示し、実施例１〜４の結果を表５〜８に示す。

上記表からわかるように、実施例１〜４においては、副走査方向における熱収縮率が極めて小さくなっている。したがって、本発明の製版装置によれば、副走査方向における熱収縮率を小さくでき、すなわち、副走査方向における製版しわの発生を、かなり抑制できる。

（主走査方向の熱収縮率の測定）
図９に示すように、版材９の副走査方向の中央と両端とに、主走査方向に延びた長さ２１９．５ｍｍで幅２０ｍｍの線１０２を製版するように、サーマルヘッド３にデータを送って、製版を行い、製版後に、線１０２の長さＬ２を測定して、熱収縮率を求めた。なお、端部対向ローラ７の端部ローラ６に対する押圧力は０．２ｋｇとした。また、端部対向ローラ７の副走査方向に対する外向きの角度をθ３（図５）として、種々設定した。

また、版材９としては、凹部形成フィルム版材であって、厚さ１１μｍのもの、を用いた。これを実施例５とした。

比較例５として、従来の製版装置を用い、その他は実施例５と同じとした場合の、熱収縮率も求めた。なお、従来の製版装置は、両押圧ローラ４、５を有していない。

比較例５の結果を表９に示し、実施例５の結果を表１０に示す。

上記表からわかるように、実施例５においては、主走査方向における熱収縮率が極めて小さくなっている。特に、θ３を０より大きくすると、熱収縮率が更に小さくなっている。したがって、本発明の製版装置によれば、主走査方向における熱収縮率を小さくでき、すなわち、主走査方向における製版しわの発生を、かなり抑制できる。なお、表１０からわかるように、θ３は６〜１０度が好ましい。

本発明の製版装置は、特に凹部形成フィルム版材を用いた場合でも、製版しわの発生を十分に防止できるので、産業上の利用価値が大である。

本発明の製版装置の模式断面図である。 図１のII−II断面図である。 図１の製版装置の平面部分図である。 図３のIV矢視図である。 図１の製版装置の端部対向ローラの平面部分図である。 第１押圧ローラ又は第２押圧ローラの正面拡大図である。 実施例における製版装置の模式断面図である。 実施例１〜４及び比較例１〜４において、製版する前の孔版印刷用の版材の平面図である。 実施例５及び比較例５において、サーマルヘッドに送られる製版データを示す孔版印刷用の版材の平面図である。

符号の説明

１ 製版装置 ２ プラテンローラ ３ サーマルヘッド ４ 第１押圧ローラ ４２ 中央部 ４３ 端部 ５ 第２押圧ローラ ６ 端部ローラ ７ 端部対向ローラ ９ 版材 １０ 供給部

Claims (7)

1. 孔版印刷機において、
   供給部から供給されてきた版材に製版を行うサーマルヘッドと、
   供給部から供給されてきた版材をサーマルヘッドに押圧しながら搬送するプラテンローラと、を備えた製版装置において、
   副走査方向の上流側からプラテンローラに押圧して設けられ、プラテンローラとの間で版材を挟んで搬送する、第１押圧ローラと、
   副走査方向の下流側からプラテンローラに押圧して設けられ、プラテンローラとの間で版材を挟んで搬送する、第２押圧ローラと、を有し、
   両押圧ローラが、版材を、プラテンローラの周面の、円周方向半分より大きい範囲に、巻き付けるよう、配置されており、
   更に、
   プラテンローラの主走査方向の両側に配置され、プラテンローラと同軸で回転する、端部ローラと、
   端部ローラに対向して配置され、端部ローラとの間で版材の両端部を挟んで版材を搬送する、端部対向ローラと、を有しており、
   端部対向ローラが、副走査方向に対して外向きに回転するよう、設けられている、ことを特徴とする孔版印刷機の製版装置。
2. 両押圧ローラのプラテンローラに対する押圧力が、プラテンローラのサーマルヘッドに対する押圧力より小さく設定されている、請求項１記載の孔版印刷機の製版装置。
3. 第２押圧ローラのプラテンローラに対する押圧力が、第１押圧ローラのプラテンローラに対する押圧力より大きく設定されている、請求項１又は２に記載の孔版印刷機の製版装置。
4. 各押圧ローラが、径の大きさに応じて、中央部と両端部とに区分されており、各端部が、端に行くに連れて漸次小径となっている、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の孔版印刷機の製版装置。
5. 両押圧ローラの周面の摩擦係数が、プラテンローラの周面の摩擦係数より小さく設定されている、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の孔版印刷機の製版装置。
6. プラテンローラに巻き付けられた版材に対して、副走査方向上流側に向けて及び副走査方向下流側に向けて、張力が付与されている、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の孔版印刷機の製版装置。
7. 版材として、一面に多数の微小凹部が形成された熱可塑性樹脂フィルムのみからなるものが用いられ、版材は、他面がサーマルヘッドに接するように設けられている、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の孔版印刷機の製版装置。

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