JP4903602B2

JP4903602B2 - 孔版印刷装置

Info

Publication number: JP4903602B2
Application number: JP2007054779A
Authority: JP
Inventors: 光雄佐藤
Original assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Current assignee: Tohoku Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2027-03-05
Also published as: US7963220B2; US20080216680A1; JP2008213337A

Description

本発明は、原稿の画像データに基づいて穿孔製版された孔版原紙（以下、「マスタ」ともいう）を版胴の外周面に巻装して印刷を行う孔版印刷装置に関し、詳しくは、コート紙への印刷が可能な孔版印刷装置に関する。

マスタにサーマルヘッドによって多数の独立孔を穿孔製版する孔版製版装置（以下、単に「製版装置」という）と、製版されたマスタを外周に巻き付け装着され、自身の中心軸線周りに回転駆動される円筒状の版胴と、該版胴内に設けられて版胴内面にインキを供給するインキ供給装置と、印刷用紙を分離しながら送り出す給紙装置と、給紙された印刷用紙を前記版胴の外周面に押圧する印圧装置と、印刷済み用紙を搬送排出する排紙装置とを有し、マスタの穿孔製版部を通過したインキを印刷用紙上に転移させることで印刷画像を形成する方式の孔版印刷装置はすでによく知られている。
こうした製版装置においては、マスタの熱可塑性樹脂フィルムにサーマルヘッドの微小発熱体によって、画像情報に基づいて選択的に加熱による穿孔が行われて、多数の独立した孔が形成される。そして、マスタの穿孔された孔部を通過したインキが直接に印刷用紙表面に転移して印刷画像を形成する。

またこうした孔版印刷装置においては、給紙部で１枚ずつに分離して搬送された印刷用紙（シート状記録媒体）を、製版済みマスタが外周面に巻き付け装着された印刷ドラム外周面に、搬送しながら印圧装置によって押圧してマスタの穿孔部を通過させたインキを用紙表面に選択的に転移させることで所定の印刷画像を形成するようになっている。
従来、孔版印刷装置において使用される用紙は表面の凹凸が大でインキ浸透性を有するものであることが必須条件とされてきた。それは紙への浸透による乾燥方式を採用しているためである。すなわち、紙の上に転移したインキは、紙の繊維間への浸透とインキ中の水相の蒸発によって擬似的な乾燥を作るようになっていて、自然乾燥はしない方式だからである。

したがって、印刷ドラム外周に巻き付け装着されたマスタの表面フィルムに押圧される用紙の表面は、ある程度の凹凸を有して間に空気層も有しているものであった。
それ故に紙の腰の強さと積極的な排紙剥離手段によって、印刷直後に印刷用紙を比較的容易に印刷ドラム外周面から剥離することができていた。更には１枚のマスタで５０００枚程度の印刷を継続してもマスタ自体は若干の伸びはあっても、許されないレベルのシワや破れが発生することはなかった。
従来、この種の製版装置で使われてきたマスタを用いて、表面にコーティングが施されたいわゆるコート紙に孔版印刷装置によって印刷を行うことは、従来不可能と思われていたのでほとんど実施されていなかった。

しかしながら、国内市場においては従来からコート紙に印刷したいという要望はあった。それは、例えばオフセットフルカラー印刷で大量のチラシをメーカーが集中的に印刷して、それを各地の販売店に分配して、各販売店ではそのチラシの一部白紙エリアに店舗の地図や独自情報を追加印刷して各家庭等に配布するという方法が採用されるためである。
この場合、オフセットフルカラー印刷に最適な用紙として軽量コート紙が採用されており、各販売店での追加印刷のために最適な印刷機は、安価で、手軽で、いつでも誰でも操作できるデジタル製版孔版印刷機であるが、残念なことにコート紙の場合ではインキが乾燥定着しないので実際には使えなかった。

ところで、紫外線硬化型のインキを用いて孔版印刷を行うことは既に知られており、この方式を用いれば浸透型の用紙でなくとも印刷画像のインキを乾燥硬化させることが可能になり、前記コート紙への孔版印刷も容易に実現できそうに思われる。
紫外線硬化型インキを用いた孔版印刷装置に関しては、例えば特許文献１や特許文献２に記載のものが知られている。

特許文献３には、紫外線硬化型インキと非紫外線硬化型インキの両方を使用可能な孔版印刷装置において、ドラムに装着されたインキが紫外線硬化型インキか非紫外線硬化型インキかを検出して、適合しない場合には警告を報知する内容が記載されている。
また同様に、製版装置に装着されたマスタが紫外線硬化対応マスタか非紫外線硬化対応マスタかを検出して、適合しない場合には警告を報知する内容が記載されている。
特許文献４には、浸透乾燥型インキと紫外線硬化型インキを供給弁の切替で選択する構成が開示されており、コート紙に印刷する場合には紫外線硬化型インキを用いることが記載されている。
特許文献５や特許文献６には、インクジェット方式において、記録媒体の材質を検出してそれに応じて第１のインクを使うか第２のインクを使うかを判断することが開示されている。

特許文献７には、孔版印刷装置において、２種類のマスタを保持し、印刷用紙種類に応じて一方を選択して使用する内容が開示されている。
特許文献８には、孔版印刷装置において、印刷用紙種類に応じて製版エネルギーを調整する内容が開示されている。
特許文献９には、孔版印刷装置において、印刷用紙種類に応じて印刷条件を自動的に選択する内容が開示されている。
特許文献１０には、紙種判別結果でインクジェットの記録条件を選択して、合わない場合には警告する内容が開示されている。
特許文献１１には、孔版印刷装置において、ＵＶインキのドラムユニットか非ＵＶインキのドラムユニットかでＵＶランプの点灯を制御することが開示されている。
特許文献１２には、コート紙であるかどうかを光学的に検出して判別する内容が開示されている。

実公平４−３５１８８号公報特開平５−６４８７８号公報特開２００６−３２７０２３号公報特開２００４−３５１７５７号公報特開平１１−２２７２２９号公報特開２００６−１６８３７０号公報特開２００１−１３０１２０号公報特開２００１−３１５２９１号公報特開２００１−３２８３３２号公報特開２００５−１８６３５７号公報特開２００６−２８１６５８号公報特許第３７３４２４７号公報

本発明者が従来の孔版印刷装置を用いたコート紙への印刷実験を繰り返し実施して、その実力と課題を追求した結果、新たな問題点があることが明確になった。
孔版印刷では、印刷ドラム外周に巻き付け装着されたマスタのフィルム面に多数の微細な穿孔が製版で設けられており、その穿孔を通過したインキを印圧部において印刷用紙を押圧することで用紙表面に転移させて印刷画像を形成する。
このときマスタのフィルム面と印刷用紙の表面は間にインキを介在させてぴったりと密着する。コート紙の場合には用紙表面の平滑性が従来の普通紙とは比較にならないほど高いので、その密着力は非常に大きなものとなってしまう。その後、印刷用紙は印刷ドラムから剥離されて排出されるが、このときにインキの粘着力でくっついているので、必要な剥離力は非常に大きな値になってしまう。

従来の普通紙であれば、その表面は凹凸が大であり通気性もあることから、ある程度の力で剥離することができた。また従来のエマルジョンインキであれば、インキ自体の粘着力やタック値は非常に小さくインキの凝集力も小さいので、インキが切れやすくなってある程度の力で剥離することができた。
ところが、印刷用紙がコート紙になればこの様子が大きく変化してしまう。すなわちコート紙では表面平滑性が非常に高いために、インキの粘着力でくっついているのを印刷ドラム外周のマスタフィルム面から剥離するために必要な剥離力は、異常に大きくなってしまうのである。その結果、用紙の方ではなくマスタのフィルムの方が耐えられなくなってしまい、ずれてシワになったり破れてしまったりすることが判った。

印刷インキも従来のエマルジョンインキから紫外線硬化型インキになることで、その主成分がモノマーになってインキ自体の粘着力、タック値が大になってしまい、上記不具合を増長させてしまうことが判明した。
マスタのフィルムは、熱可塑性合成樹脂からなり、その厚さはサーマルヘッドで高速に穿孔製版ができるようにと非常に薄いものが使用されている。具体的には厚さ１．５〜３ミクロン程度のＰＥＴフィルムが使われている。この極薄フィルムに製版で多数の穿孔が形成されたベタ画像部は、極端に強度が低下してしまうので印刷直後剥離によって簡単に剥れたり、シワになったり破れたりしてしまう。

本発明は、コート紙に孔版印刷を行う場合のこうした問題点に対応するために、コート紙への印刷の場合には、非コート紙の場合とは異なる孔版原紙やインキを用いることで排紙剥離の問題や孔版原紙のシワや破れといった不具合の発生を防止することを、その目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、孔版原紙に製版手段によって穿孔製版を行う製版装置と、製版された孔版原紙を外周面に装着され回転駆動される円筒状の版胴と、印刷用紙を分離しながら送り出す給紙装置と、給紙された印刷用紙を前記版胴の外周面に押圧する印圧装置と、印刷済みの印刷用紙を搬送排出する排紙装置とを有する孔版印刷装置において、前記給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかの区別を入力する紙種入力手段と、前記給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかを自動的に検出する紙種検出手段のうちの少なくとも一方と、前記製版装置にセットされた前記孔版原紙の種類を検出する原紙種類検出手段と、前記紙種入力手段によって入力指示された紙種又は前記紙種検出手段によって検出された紙種がコート紙の場合、前記製版装置にセットされた孔版原紙の種類がコート紙印刷用であるかどうかを前記原紙種類検出手段からの検出信号に基づいて判断し、コート紙印刷用であれば製版スタートを許容し、非コート紙印刷用であれば製版スタートを許容せずに警告をするように制御する制御装置と、を有することを特徴とする。

請求項２記載の発明では、製版された孔版原紙を外周面に装着され回転駆動される円筒状の版胴と、該版胴に印刷インキを供給するインキ供給装置と、印刷用紙を分離しながら送り出す給紙装置と、給紙された印刷用紙を前記版胴の外周面に押圧する印圧装置と、印刷済みの印刷用紙を搬送排出する排紙装置とを有する孔版印刷装置において、前記給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかの区別を入力する紙種入力手段と、前記給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかを自動的に検出する紙種検出手段のうちの少なくとも一方と、前記インキ供給装置にセットされた印刷インキの種類を検出するインキ種類検出手段と、前記紙種入力手段によって入力指示された紙種又は前記紙種検出手段によって検出された紙種がコート紙の場合、前記インキ供給装置にセットされた印刷インキの種類がコート紙印刷用であるかどうかを前記インキ種類検出手段からの検出信号に基づいて判断し、コート紙印刷用であれば製版スタート又はプリントスタートを許容し、非コート紙印刷用であれば製版スタート又はプリントスタートを許容せずに警告をするように制御する制御装置と、を有することを特徴とする。

請求項３記載の発明では、印刷用紙を分離しながら送り出す給紙装置と、製版された孔版原紙を外周面に装着され回転駆動される円筒状の版胴と、該版胴に印刷インキを供給するインキ供給装置と、印刷インキを収容するインキ容器を着脱可能に保持するインキ容器保持部を有し且つ前記版胴と前記インキ供給装置を一体に備えた印刷ドラムユニットとを有し、前記印刷ドラムが印刷装置本体に対して着脱可能に保持されている孔版印刷装置において、印刷装置本体に装着された前記印刷ドラムユニットがコート紙印刷用ドラムユニットであるか非コート紙印刷用ドラムユニットであるかを検出するドラム種類検出手段と、前記給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかの区別を入力する紙種入力手段と、前記給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかを自動的に検出する紙種検出手段のうちの少なくとも一方と、前記紙種入力手段によって入力指示された紙種又は前記紙種検出手段によって検出された紙種がコート紙の場合、印刷装置本体に装着された印刷ドラムユニットがコート紙印刷用ドラムユニットであるかどうかを前記ドラム種類検出手段からの検出信号に基づいて判断し、コート紙印刷用ドラムユニットであれば製版スタート又はプリントスタートを許容し、非コート紙印刷用ドラムユニットであれば製版スタート又はプリントスタートを許容せずに警告をするように制御する制御装置と、を有することを特徴とする。

請求項４記載の発明では、印刷用紙を分離しながら送り出す給紙装置と、製版された孔版原紙を外周面に装着され回転駆動される円筒状の版胴と、該版胴に印刷インキを供給するインキ供給装置と、印刷インキを収容するインキ容器を着脱可能に保持するインキ容器保持部を有し且つ前記版胴と前記インキ供給装置を一体に備えた印刷ドラムユニットとを有し、前記印刷ドラムが印刷装置本体に対して着脱可能に保持されている孔版印刷装置において、印刷装置本体に装着された印刷ドラムユニットがコート紙印刷用ドラムユニットであるか非コート紙印刷用ドラムユニットであるかを検出するドラム種類検出手段と、前記インキ容器保持部に装着された前記インキ容器がコート紙印刷インキ容器であるか非コート紙印刷インキ容器であるかを検出するインキ容器種類検出手段と、前記給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかの区別を入力する紙種入力手段と、前記給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかを自動的に検出する紙種検出手段のうちの少なくとも一方と、前記紙種入力手段によって入力指示された紙種又は前記紙種検出手段によって検出された紙種がコート紙の場合、印刷装置本体に装着された印刷ドラムユニットがコート紙印刷用ドラムユニットであるかどうか及び前記インキ容器保持部に装着されたインキ容器がコート紙印刷インキ容器であるかどうかを、前記ドラム種類検出手段と前記インキ容器種類検出手段からの検出信号に基づいて判断し、両方がコート紙印刷用である場合には製版スタート又はプリントスタートを許容し、いずれかが又は両方が非コート紙印刷用である場合には製版スタート又はプリントスタートを許容せずに警告をするように制御する制御装置と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、表面平滑性の高いコート紙に孔版印刷を行った場合に、孔版原紙のフィルムの方が耐えられなくなって、早期にずれてシワになったり破れてしまったりするという不具合を確実に防止できる。これはコート紙印刷専用の高強度原紙を使用することで可能になり、誤って従来型孔版原紙をそのまま使ってトラブルを発生させてしまうことを防止できる。
また、原紙とコート紙の密着力が大になることで排紙剥離が不確実になって排紙トラブルが発生することを防止できる。これはコート紙印刷専用の低凝集力インキを使用することで可能になり、誤って従来型孔版印刷インキをそのまま使ってトラブルを発生させてしまうことを防止できる。
また、コート紙印刷専用の低凝集力インキ用印刷ドラムユニットを使用することで、原紙とコート紙の密着力が大になることで排紙剥離が不確実になって排紙トラブルが発生することを防止することが可能になり、誤って従来型孔版印刷インキ用ドラムユニットをそのまま使ってトラブルを発生させてしまうことを防止できる。

以下、本発明の一実施形態を図１乃至図１０に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて本実施形態に係る孔版印刷装置の全体構成及び印刷動作の概要を説明する。孔版印刷装置は、印刷装置本体１と、該印刷装置本体１の排紙側側面に着脱自在に接続された紫外線照射装置２とから構成されている。
符号３は原稿画像を読み取るためのスキャナ部を示しており、その上面には開閉可能な圧板４を有し、更に複数枚の原稿を自動的に順次送るためのＡＤＦ部５を有している。
符号６は製版・給版機能を有する製版装置を示しており、この中ではロール状に巻かれたマスタ７が、プラテンローラ８によって製版手段としてのサーマルヘッド９に押し付けられ、穿孔製版されながら搬送される。マスタ７は外部から交換供給できるようになっている。
製版済みのマスタ１２は、円筒状の版胴３７の外周面に設けられたマスタクランパ１１にその先端部をクランプ係止されて版胴３７の外周に巻き付けられ、所定長さでカッター１３により切断される。符号１４は使用済みマスタを版胴３７の外周から剥離して搬送収納する排版装置を示している。排版装置１４にはマスタを剥離して搬送するための排版ローラ１５、１６と、その版を押し込む圧縮板１７と、排版を収納する排版収納箱１８が設けられている。

印刷用紙２０は、給紙台２１上から、給紙コロ２２で搬送力を付与されながら分離コロ２３と分離パッド２４で順次１枚ずつに分離され、給紙方向下流の一対のレジストローラ２５、２６でタイミングを合わせて印刷部（版胴３７とプレスローラ２８との圧接部）に送り込まれる。
ここでコート紙の給紙時に分離を確実にするために、給紙方向前側からさらには横側から用紙に空気を吐出して分離を補助するエアー噴出装置２７が設けられている。
給紙台２１、給紙コロ２２、分離コロ２３、分離パッド２４、エアー噴出装置２７等により給紙装置が構成されている。

符号２８は、版胴３７に印刷用紙を押し当てて画像形成を行う印圧装置の一要素としてのプレスローラを示しており、プレスローラ２８は別の駆動源によって押圧動作が制御されるようになっている。
符号２９は版胴３７から印刷用紙を剥離する剥離爪を示しており、符号３０は版胴３７で印刷された用紙を吸引搬送する排紙装置としての搬送ベルト装置を示している。
版胴３７からインキ画像を転写されて画像形成された印刷用紙は、搬送ベルト装置３０の用紙搬送方向下流側に接続された紫外線照射装置２に向けて搬送される。なお、版胴３７内に供給される印刷インキは紫外線硬化型インキである。

紫外線照射装置２は、紫外線照射ユニット３１と印刷物搬送ユニット３２とから構成されていて、印刷装置本体１の排紙側に機械的に接続されている。
紫外線照射ユニット３１は、印刷物搬送ユニット３２の上部に設けられており、高圧水銀ランプやメタルハライドランプのような紫外線ランプ３３と、アルミ板等で形成される反射板３４と、反射板３４の外側に設けられたカバーケーシング３５とを有している。
また、図示していないが、カバーケーシング３５内の空気を吸引して、オゾンフィルターを通過させた上で印刷装置の外部に排出するための、エアー排出パイプや吸引ファン等も設けられている。定着された印刷物は排紙台３６に排出積載されるようになっている。

図２は、版胴３７を一体に有する印刷ドラムユニット１０の構造を示す平面断面図である。図１では版胴３７のみ示して他のドラムユニット構成は省略している。
版胴３７の内部にはインキ容器保持部としてのインキ容器受け台３８が設けられ、これがインキ容器３９を保持して図の矢印方向にスライド可能になっており、インキ容器３９を外部から着脱交換可能にしている。
インキ容器受け台３８が正規の装着位置になった時に、インキ容器３９の種類を検出（識別）するためのインキ容器種類検出手段４０が印刷ドラムユニット１０側に設けられている。インキ容器３９自体もコート紙印刷インキを収容するものは突起Ａを有し、非コート紙印刷インキを収容するものは突起Ｂを有する。
インキ容器種類検出手段４０は突起がＡであるかＢであるかを検出できるようになっている。インキ容器種類検出手段４０は、インキ種類検出手段でもある。

印刷ドラムユニット１０は版胴３７を回転可能に保持するドラムフレーム４１を有しており、印刷装置本体１の案内レール４２に沿って図の矢印方向にスライドさせることで、印刷装置本体１に対して着脱可能に構成されている。
ドラムフレーム４１が正規の装着位置になった時に、印刷ドラムユニット１０の種類を識別するためのドラムユニット種類検出手段４３が印刷装置本体側に設けられている。
印刷ドラムユニット１０はコート紙印刷用ドラムユニットの場合は突起Ｃを有し、非コート紙印刷用ドラムユニットの場合は突起Ｄを有する。ドラムユニット種類検出手段４３は突起がＣであるかＤであるかを検出できるようになっている。

図３は、製版装置６におけるマスタロール装着部４４の構造を示す平面断面図である。
マスタロール７は、円筒状の紙芯４５の外周に長尺のマスタがロール状に巻き付けられた形態となっているが、その紙芯４５の一端側には突起を有する識別部材４６が装着されている。識別部材４６の突起の長さ寸法Ｌは、コート紙印刷用マスタの場合には長く設定され、非コート紙印刷用マスタの場合には短く設定されている。
マスタロール７の紙芯４５を回転可能に左右から保持するマスタロール保持部材４７ａと４７ｂが製版装置本体側に設けられ、マスタロール保持部材４７ａ側には識別部材４６の突起の長さを検出するための原紙種類検出手段４８が設けられている。原紙種類検出手段４８によって、装着されたマスタロール７がコート紙印刷用マスタロールであるか、それとも非コート紙印刷用マスタロールであるかを検出・識別できるようになっている。

本実施形態に係る孔版印刷装置において、印刷用紙がコート紙である場合と非コート紙（普通紙）である場合の各条件の違いを表１に示す。

図４は、上記孔版印刷装置における操作パネル部の一部を示す概略図である。操作パネル５０は、印刷設定枚数表示部５１と、数値入力テンキー５２と、製版スタートキー５３と、プリントスタートキー５４と、ストップキー５５と、液晶表示部５６とを有する。
液晶表示部５６はタッチキーを構成しており、表示に応じてその部分を押すことで入力指示できるようになっている。標準操作時の表示において、図に示すように最初に用紙種類を指示するようになっている。したがって、液晶表示部５６は、給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかの区別を入力する紙種入力手段である。

用紙種類はまず「コート紙」か「非コート紙」であるかを入力して、更に「標準紙」、「薄紙」、「厚紙」から選択指示するようになっている。
本実施形態に係る孔版印刷装置は紫外線硬化型インキを用いて紫外線で画像を定着させることができるので、印刷用紙としては従来の「非コート紙」のみならず「コート紙」を使用することができる。
孔版印刷装置の制御装置５７（図５）は、装着されているマスタロールの種類を原紙種類検出手段４８からの検出情報に基づいて判断し、それが「コート紙印刷用」であるか「非コート紙印刷用」であるかを、液晶表示部５６に表示する。これによりマスタの種類をオペレータが確認できるようになっている。
同様に装着されているインキ容器３９の種類をインキ容器種類検出手段４０からの検出情報に基づいて判断し、それが「コート紙印刷用」であるか「非コート紙印刷用」であるかも液晶表示部５６に表示する。
また、装着されているドラムユニットの種類をドラムユニット種類検出手段４３からの検出情報に基づいて判断し、それが「コート紙印刷用」であるか「非コート紙印刷用」であるかも液晶表示部５６に表示できるようになっている。

用紙種類として「コート紙」が入力指示された場合に、マスタロールの種類、インキ容器の種類、ドラムユニットの種類のうち、一つでも非コート紙用が装着されていることが検出された場合には、制御装置は、液晶表示部５６に、例えば「インキ容器の種類を確認してください」のように警告を表示し、製版スタートキー５３又はプリントスタートキー５４を無効にするように制御する。
同様に用紙種類として「非コート紙」が入力指示された場合に、マスタロールの種類、インキ容器の種類、ドラムユニットの種類のうち、一つでもコート紙用が装着されていることが検出された場合には、制御装置は、液晶表示部５６に、例えば「ドラムユニットの種類を確認してください」のように警告を表示して、製版スタートキー５３又はプリントスタートキー５４を無効にするように制御する。
なお、基本的にはマスタロールの種類が用紙種類と一致しない場合には製版スタートキー５３を無効にし、インキ容器３９の種類及びドラムユニットの種類のいずれか又は両方の種類が用紙種類と一致しない場合にはプリントスタートキー５４を無効にするようになっている。

図５は、上記孔版印刷装置における制御系のブロック図である。符号５７は孔版印刷装置の制御装置を示している。符号５８は原稿を読み取るスキャナ３又はパソコン６１から送り出された原稿画像データ情報を受け取って各種の画像処理を行う画像処理部を示しており、画像処理結果のデジタル画像信号はサーマルヘッドドライブ装置５９に送られる。
サーマルヘッドドライブ装置５９はサーマルヘッド９を選択的に駆動発熱させて、マスタの樹脂フィルムを画像情報に基づいて熱穿孔する。同時に制御装置５７は、マスタを搬送駆動するプラテンローラ８を駆動するパルスモータ６０の駆動を制御して、搬送方向の穿孔速度を制御する。

こうしてマスタ７に最適な製版穿孔を行うようになっている。従来の技術から、孔版印刷装置においてはある範囲では、製版穿孔直径を大にするほど印刷用紙へのインキ転移量が大になることが分かっている。
コート紙への印刷の場合、サーマルヘッド９ヘの電圧印加時間は非コート紙の場合よりも大（例えば１．２〜１．５倍）になるように設定されている。こうすることで、コート紙印刷においてより高い製版エネルギーで穿孔径を大にした製版で、非コート紙のようなインキの浸透拡散が期待できなくても、高濃度の画像を得ることができるようになる。
製版エネルギーの可変調整は実際には、サーマルヘッド９ヘの出力パルス幅を可変することによって行われる。サーマルヘッド９ヘの出力パルス幅を大にすることは電圧印加時間を大にすることになり、発熱体の温度低下にも時間がかかることになるので、マスタの送り速度を幾分遅くさせることが必要になる。コート紙への印刷時には確実な画像形成のために製版所要時間が若干大になる。

また、本実施形態に係る孔版印刷装置では、版胴３７に印刷用紙を押し当てて画像形成を行うプレスローラ２８の押圧力を可変するための印圧可変装置（印圧装置）６３が設けられている。プレスローラ２８を版胴３７に押圧する図示しない印圧スプリングの張力を可変するためのパルスモータと印圧スプリングの張力位置を検知するセンサが設けられ、所定の押圧力を設定することができる。
従来の技術から、孔版印刷装置においてはある範囲では、印圧を大にするほど印刷用紙へのインキ転移量が大になることが分かっている。

図６は、本実施形態に係る孔版印刷装置によって普通紙に印刷した場合の、印刷部断面を極端に拡大して描いた概略図である。ここで符号６２は版胴３７の外周面に巻き付け装着されたマスタを示し、符号６２ａはフィルムを、６２ｂは和紙からなる多孔質支持体を示している。
フィルム６２ａには多数の穿孔部６２ｃが設けられてここを通過したインキが、印刷用紙２０Ａの表面に転移してインキ付着部６４を形成する。ここで印刷用紙２０Ａは普通紙なので、付着したインキは急速に紙の内部に浸透するとともに表面を横に拡散する。普通紙の表面は繊維が直接出ていて、大きな凹凸を有している。
版胴３７が矢印方向に回転して印刷用紙２０Ａは印刷直後で図のように剥離されるが、このとき普通紙の場合比較的インキの粘りも小さく、比較的小さな力で容易に剥離できることになる。

図７は、本実施形態に係る孔版印刷装置によってコート紙に印刷した場合の、印刷部断面を極端に拡大して描いた概略図である。ここで符号６２は版胴３７の外周面に巻き付け装着されたマスタを示し、符号６２ａはフィルムを、６２ｂは和紙からなる多孔質支持体を示している。フィルム６２ａには多数の穿孔部６２ｃが設けられてここを通過したインキが、コート紙２０Ｂの表面に転移してインキ付着部６６を形成する。
ここでコート紙２０Ｂは表面に非常に平滑なコート層２０Ｂａを有するので、付着したインキは紙の内部に浸透することもほとんどなく、表面を横に拡散することもない。
そして間に強い粘性を有するインキを介在させた状態で、マスタのフィルム６２ａ表面とコート紙２０Ｂの表面が互いに平滑な状態なのでぴったりと密着状態になってしまう。

版胴３７が矢印方向に回転してコート紙２０Ｂは印刷直後で図のように強制的に剥離されるが、このとき普通紙の場合に比較して大きな剥離力が作用するのは当然である。その結果、図に示すように密着が強いためにマスタのフィルム６２ａが引っ張られて、支持体６２ｂから離れて浮いてしまう現象が起こることが確認された。
こうなるとフィルム６２ａは伸ばされてしまい、たるんできてシワになってしまう。又はこうした印刷直後の剥離時フィルム６２ａの伸びが継続すると、やがてフィルム６２ａは耐え切れずに破れてしまうことも確認された。
この原因はコート紙２０Ｂの表面平滑性にあるが、インキ自体の粘性にもマスタのフィルム強度不足にも原因がある。

本発明者はこうした不具合に対して解決策を検討した結果、表面平滑性の高いコート紙に印刷する場合には、従来の普通紙用のマスタやインキでは対応できないことを確認して、コート紙印刷に適した専用のマスタや印刷インキを開発して、それを用いるようにする方法を採ることが必要であることを見出した。
そしてコート紙印刷に適した専用のマスタは、フィルム強度が大で支持体との接着力も大であることが必要であることを明確にした。具体的にはフィルムの材質グレードを変更するとともにその厚さを大にする必要がある。
また、接着剤を変更し接着剤の塗布量も大にする必要がある。但しこの場合、サーマルヘッド９による穿孔製版性は低下してしまうので、供給エネルギーを大にしたり製版時搬送速度を小にしたりすることも必要になる。
また、コート紙印刷に適した専用の印刷インキは、その粘着力が小でタック値が小であることが必要であることを明確にした。具体的にはインキの粘度を低下させたり、高粘性成分の材質を変更したりする必要がある。
また、印刷時の印圧力も大にすれば良くないことが分かったので、コート紙上に付着しやすいが高印圧を必要としないようなインキにすることが重要であることが分かった。これらを分かり易く示したのが前記の表１である。

図８は、本実施形態に係る孔版印刷装置によって普通紙印刷用のマスタと印刷インキを用いてコート紙に印刷した場合の、ベタ画像部における画質不具合の一例を示す図である。
（ａ）は正方形のベタ画像印刷時、その一部にマスタフィルムシワによって白抜けが発生した場合の印刷画像状態を示している。（ｂ）は同様に正方形のベタ画像印刷時、その一部でマスタフィルム破れが発生してしまった場合の印刷画像状態を示している。
実験により確認された、コート紙と非コート紙におけるインキの粘性とマスタの強度との関係を表２に示す。

図９は、給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかを自動的に検出する紙種検出手段の概略図である。
紙種検出手段８０は、発光素子８１と受光素子８２を一体に備えた検知部８３と、該検知部８３と印刷用紙２０の上面との距離を、給紙可能な状態において略一定に保持する保持体８４とを有している。
保持体８４は、検知部８３を内包するように保持する断面コ字状又は筒状のホルダ８５と、ホルダ８５の上面に固定され上下方向に延びるスライド軸８６と、スライド軸８６をガイドする位置固定されたスライドガイド８７とを有している。
スライド軸８６はスライドガイド８７によって上下方向に自由度をもって案内され、自重で落下するようになっている。
給紙台２１上に用紙２０がセットされて製版スタートキー５３が押されると、給紙台２１は上昇して図示しない上限位置検知センサで検知された所定位置で停止する。その位置で紙種検出手段８０は最上の用紙表面の光反射率を検出することで、その用紙がコート紙であるか非コート紙であるかを識別する。

給紙台２１が上昇すると、用紙の最上面がホルダ８５の脚部８５ａに当り、検知部８３と用紙表面の間隔ｈが常に正確に確保される。発光素子８１から出た光の用紙表面からの反射光を受光素子８２が検出し、設定された閾値以上の反射率（電圧値等への変換値を含む）であれば、その信号により制御手段６０はコート紙であると認識（判断）し、閾値未満であれば非コート紙であると認識する。
図１０（ａ）に示すように、コート紙の表面は非常に平滑で且つ紙繊維を白色系の材料でコートされているため反射率が大である。一方、図１０（ｂ）に示すように、非コート紙（普通紙）は、その表面が繊維で構成されて凹凸が激しいために、光の乱反射が起こって光反射率が低下する。
用紙がコート紙であるか非コート紙であるかを識別する方法はこれ以外の公知の方法、例えば表面粗さを検出する方法でもよい。
コート紙か非コート紙かの識別は、上記紙種入カ手段５６と紙種検出手段８０のいずれか一方を備えていれば可能であり、あるいは双方を備えた構成においていずれかの情報を優先するようにしてもよい。例えば、紙種入カ手段５６と紙種検出手段８０の両方を備える場合において、制御装置５７は、紙種入カ手段の代わりに紙種検出手段８０からの検出情報に基づいてコート紙かどうかを判断するようにする。
上述した本発明の特徴部分を除く印刷動作の他の部分は従来と同様であるので説明は省略する。

本発明の一実施形態に係る孔版印刷装置の概要構成図である。印刷ドラムユニットの水平断面図である。製版装置におけるマスタロール装着部の構造を示す水平断面図である。操作パネルの一部を示す平面図である。制御ブロック図である。普通紙に印刷した場合の印刷部断面を極端に拡大して描いた概略図である。コート紙に印刷した場合の印刷部断面を極端に拡大して描いた概略図である。普通紙印刷用のマスタと印刷インキを用いてコート紙に印刷した場合のベタ画像部における画質不具合の一例を示す図である。紙種検出手段の使用状態における一部断面図である。印刷用紙表面の反射率を示す模式図で、（ａ）はコート紙の場合、（ｂ）は非コート紙の場合の図である。

符号の説明

６製版装置
７孔版原紙としてのマスタ
９製版手段としてのサーマルヘッド
１０印刷ドラムユニット
３０排紙装置
３７版胴
４０インキ種類検出手段
４３ドラム種類検出手段
４８原紙種類検出手段
５６紙種入力手段としての液晶表示部
５７制御装置
８０紙種検出手段

Claims

孔版原紙に製版手段によって穿孔製版を行う製版装置と、製版された孔版原紙を外周面に装着され回転駆動される円筒状の版胴と、印刷用紙を分離しながら送り出す給紙装置と、給紙された印刷用紙を前記版胴の外周面に押圧する印圧装置と、印刷済みの印刷用紙を搬送排出する排紙装置とを有する孔版印刷装置において、
前記給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかの区別を入力する紙種入力手段と、前記給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかを自動的に検出する紙種検出手段のうちの少なくとも一方と、
前記製版装置にセットされた前記孔版原紙の種類を検出する原紙種類検出手段と、
前記紙種入力手段によって入力指示された紙種又は前記紙種検出手段によって検出された紙種がコート紙の場合、前記製版装置にセットされた孔版原紙の種類がコート紙印刷用であるかどうかを前記原紙種類検出手段からの検出信号に基づいて判断し、コート紙印刷用であれば製版スタートを許容し、非コート紙印刷用であれば製版スタートを許容せずに警告をするように制御する制御装置と、
を有することを特徴とする孔版印刷装置。
製版された孔版原紙を外周面に装着され回転駆動される円筒状の版胴と、該版胴に印刷インキを供給するインキ供給装置と、印刷用紙を分離しながら送り出す給紙装置と、給紙された印刷用紙を前記版胴の外周面に押圧する印圧装置と、印刷済みの印刷用紙を搬送排出する排紙装置とを有する孔版印刷装置において、
前記給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかの区別を入力する紙種入力手段と、前記給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかを自動的に検出する紙種検出手段のうちの少なくとも一方と、
前記インキ供給装置にセットされた印刷インキの種類を検出するインキ種類検出手段と、
前記紙種入力手段によって入力指示された紙種又は前記紙種検出手段によって検出された紙種がコート紙の場合、前記インキ供給装置にセットされた印刷インキの種類がコート紙印刷用であるかどうかを前記インキ種類検出手段からの検出信号に基づいて判断し、コート紙印刷用であれば製版スタート又はプリントスタートを許容し、非コート紙印刷用であれば製版スタート又はプリントスタートを許容せずに警告をするように制御する制御装置と、
を有することを特徴とする孔版印刷装置。
印刷用紙を分離しながら送り出す給紙装置と、製版された孔版原紙を外周面に装着され回転駆動される円筒状の版胴と、該版胴に印刷インキを供給するインキ供給装置と、印刷インキを収容するインキ容器を着脱可能に保持するインキ容器保持部を有し且つ前記版胴と前記インキ供給装置を一体に備えた印刷ドラムユニットとを有し、前記印刷ドラムが印刷装置本体に対して着脱可能に保持されている孔版印刷装置において、
印刷装置本体に装着された前記印刷ドラムユニットがコート紙印刷用ドラムユニットであるか非コート紙印刷用ドラムユニットであるかを検出するドラム種類検出手段と、
前記給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかの区別を入力する紙種入力手段と、前記給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかを自動的に検出する紙種検出手段のうちの少なくとも一方と、
前記紙種入力手段によって入力指示された紙種又は前記紙種検出手段によって検出された紙種がコート紙の場合、印刷装置本体に装着された印刷ドラムユニットがコート紙印刷用ドラムユニットであるかどうかを前記ドラム種類検出手段からの検出信号に基づいて判断し、コート紙印刷用ドラムユニットであれば製版スタート又はプリントスタートを許容し、非コート紙印刷用ドラムユニットであれば製版スタート又はプリントスタートを許容せずに警告をするように制御する制御装置と、
を有することを特徴とする孔版印刷装置。
印刷用紙を分離しながら送り出す給紙装置と、製版された孔版原紙を外周面に装着され回転駆動される円筒状の版胴と、該版胴に印刷インキを供給するインキ供給装置と、印刷インキを収容するインキ容器を着脱可能に保持するインキ容器保持部を有し且つ前記版胴と前記インキ供給装置を一体に備えた印刷ドラムユニットとを有し、前記印刷ドラムが印刷装置本体に対して着脱可能に保持されている孔版印刷装置において、
印刷装置本体に装着された印刷ドラムユニットがコート紙印刷用ドラムユニットであるか非コート紙印刷用ドラムユニットであるかを検出するドラム種類検出手段と、
前記インキ容器保持部に装着された前記インキ容器がコート紙印刷インキ容器であるか非コート紙印刷インキ容器であるかを検出するインキ容器種類検出手段と、
前記給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかの区別を入力する紙種入力手段と、前記給紙装置にセットされた印刷用紙がコート紙であるか非コート紙であるかを自動的に検出する紙種検出手段のうちの少なくとも一方と、
前記紙種入力手段によって入力指示された紙種又は前記紙種検出手段によって検出された紙種がコート紙の場合、印刷装置本体に装着された印刷ドラムユニットがコート紙印刷用ドラムユニットであるかどうか及び前記インキ容器保持部に装着されたインキ容器がコート紙印刷インキ容器であるかどうかを、前記ドラム種類検出手段と前記インキ容器種類検出手段からの検出信号に基づいて判断し、両方がコート紙印刷用である場合には製版スタート又はプリントスタートを許容し、いずれかが又は両方が非コート紙印刷用である場合には製版スタート又はプリントスタートを許容せずに警告をするように制御する制御装置と、
を有することを特徴とする孔版印刷装置。