JP5107515B2 - 孔版印刷装置の版胴及び孔版印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は孔版印刷装置に関し、詳しくは外周面上にマスタを巻装する版胴の構造に関する。

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。これは、熱可塑性樹脂フィルムと多孔性支持体とを貼り合わせたマスタに微細な発熱素子を複数有するサーマルヘッドを接触させ、この発熱素子に対しパルス的に通電を行いながらマスタをプラテンローラ等の搬送手段で搬送することにより、マスタの熱可塑性樹脂フィルムに画像情報に基づいた穿孔画像を熱溶融穿孔製版した後、この穿孔製版されたマスタを多孔性円筒状の版胴に巻装させ、プレスローラ等の押圧手段によって用紙を版胴外周面に押圧させ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から滲出させ、このインキを用紙に転移させることにより用紙上に印刷画像を得るものである。

この孔版印刷を行う孔版印刷装置では、印刷時において押圧手段によって版胴外周面が押圧された際に版胴開孔部よりインキが滲出するが、マスタの非穿孔部においてはインキが滲出せずに蓄積され、この蓄積されたインキが押圧手段によってマスタ後端部に押しやられて、やがてマスタ後端よりはみ出して機内を汚損してしまう、いわゆる尻漏れ現象という不具合が発生してしまう。

上述の尻漏れ現象を防止するため、版胴を構成する多孔性支持板の開孔領域後部と重合し、侵入したインキを開孔領域後部に案内するインキ不通過部を有する孔版印刷装置が例えば「特許文献１」に、また、多孔性支持板のインキ不通過性の帯域の版胴回転方向前縁に、インキ不通過性材料よりなる堰要素を配置した孔版印刷装置が例えば「特許文献２」にそれぞれ開示されている。

特許第２８６０２１８号公報 特公昭６０−２８６７０号公報

上述した各技術によれば、蓄積されたインキが版胴内部に戻されるために尻漏れ現象の発生は防止される。しかし、印刷時において押圧手段によって版胴外周面が押圧された際に、押圧手段の版胴圧接時における衝撃負荷あるいは用紙が分離給紙装置より受ける搬送抵抗等によって徐々にマスタが伸ばされ、マスタの版胴回転方向下流側にしわが発生してしまうという問題点がある。このしわは、インキが含有する水分等の影響によってインキが付着している部位と付着していない部位との間で伸びの差が生じることから、非開孔部を有するマスタの側縁部に比して中央部が伸びることからマスタの幅方向中央部に発生し、繊維目の発生を低減させるため等の目的からマスタを構成する多孔性支持体の強度が低いマスタにおいて顕著に見られる。発生したしわは、最初はその後端である非製版領域から印刷行程の継続と共にやがて製版領域に達するべく成長し、この状態で印刷が行われると印刷不良が発生してしまう。

本発明は上述の問題点を解決し、マスタへのしわの発生を効果的に防止することが可能な孔版印刷装置の版胴及び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、マスタを巻装すると共に開孔部を有し、押圧手段により前記マスタを介して用紙を押圧されることでインキを用紙に転移して印刷を行う孔版印刷装置の版胴において、前記開孔部の中央部を除く版胴回転方向下流側端部近傍であって、前記押圧手段の押圧による用紙へのインキ転写が完了して該用紙の後端が前記押圧手段から離れた後に前記押圧手段が圧接する位置に配設され、圧接した前記押圧手段の回転周速度を増速させる突出部を有し、巻装された前記マスタは前記突出部の配設位置において他の部位よりも版胴回転方向下流側へと伸張され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の版胴において、さらに前記押圧手段により用紙を押圧された際に、前記突出部は版胴回転方向下流側に向けて変形可能な弾性体からなることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の孔版印刷装置の版胴において、さらに前記突出部は前記押圧手段よりも低硬度であることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の孔版印刷装置の版胴において、さらに前記突出部は高摩擦抵抗部材からなることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の版胴を有する孔版印刷装置であることを特徴とする。

本発明によれば、版胴の見かけの直径が突出部配設位置においてのみ増大し、これに伴い版胴の回転周速度が突出部配設位置においてのみ増加することにより突出部に圧接した押圧手段の回転周速度を増速させるべく作用することにより、版胴の外周面上に巻装されたマスタは突出部配設位置において他の部位よりも余計に版胴回転方向下流側へと伸張され、版胴開孔領域との間でのマスタの伸びの差が吸収されることによりマスタへのしわの発生が防止され、良好な印刷動作を継続して行うことが可能となる。

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を示している。同図において孔版印刷装置１は、印刷部２、製版部３、給紙部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給紙部４から給送される用紙を版胴５に対して押圧する押圧手段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端板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５ｃ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等を有している。インキ供給パイプ１０は図示しない一対の端板間に配設されており、図示しない軸受を介して各端板をそれぞれ回転自在に支持している。インキ供給パイプ１０にはそれぞれ図示しないインキポンプ及びインキパックが接続されており、インキポンプの作動によりインキパック内のインキがインキ供給パイプ１０に複数設けられたインキ供給孔１０ａから版胴５の内部に供給される。版胴５は、これらインキポンプ及びインキパックと一体的に、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。

インキローラ１１は、図示しない一対の端板間に配設されそれぞれインキ供給パイプ１０に固設された図示しない一対の側板間に回転自在に支持されており、図示しない回転駆動手段によって版胴５と同期して同方向に回転駆動される。インキローラ１１は、その周面と版胴５の内周面との間に僅かな隙間が生じる位置に配置されている。

インキローラ１１の近傍にはドクターローラ１２が配設されている。ドクターローラ１２もインキローラ１１と同じ図示しない側板間に回転自在に支持されており、図示しない回転駆動手段によってインキローラ１１と同期して逆方向に回転駆動される。ドクターローラ１２は、その周面とインキローラ１１の周面との間に僅かな隙間が生じる位置に配置されている。

インキローラ１１とドクターローラ１２との近接部には断面楔形状の空間が形成され、この空間にインキ供給孔１０ａから供給されたインキが溜まることによりインキ溜まり１３が形成される。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の周面上に薄層状に供給され、後述するプレスローラ６によって版胴５が押圧された際に、インキローラ１１の周面と版胴５の内周面とが接触することにより版胴５の内周面に供給される。

多孔性支持板５ａの開孔部５ｃ近傍であって、ステージ部７より見て版胴回転方向下流側であるマスタ後端側には、図２に示すように版胴５の軸方向中央を除く部位に断面長方形状を呈する直方体からなる突出部１４が配設されている。突出部１４は、スポンジ等の発泡体、低弾性のソリッドゴム、低弾性の樹脂等からなる弾性体によって形成されており、図２に示すように開孔部５ｃの版胴回転方向下流側端部よりもさらに版胴回転方向下流側に位置する非開孔部上であって、開孔部５ｃの両側縁部とほぼ対応し後述するプレスローラ６と接触可能である位置にそれぞれ固着されている。突出部１４の高さは、汚れや摩耗等を考慮してプレスローラ６が版胴５の外周面より離間した際にプレスローラ６の周面に接触しない高さ（本実施形態では５ｍｍ）に設定されており、また突出部１４の硬度はプレスローラ６の周面の硬度よりも低硬度となるように設定されている。

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１５の一端間にそれぞれ回転自在に支持されている。板状部材である各プレスローラアーム１５は他端をそれぞれ支軸１６に回転自在に支持されており、図示しない揺動手段によって揺動される。各プレスローラアーム１５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、その周面を所定の圧接力で版胴５の外周面に接触させる押圧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、マスタ貯容手段１７、サーマルヘッド１８、プラテンローラ１９、マスタ切断手段２０、マスタ搬送ローラ対２１等を有している。マスタ貯容手段１７は、マスタ２２をロール状に巻成してなるマスタロール２２ａを回転自在かつ着脱自在に支持する。

複数の発熱素子を有するサーマルヘッド１８は製版部３の図示しない側板に支持されており、図示しない付勢手段によってその発熱素子面をプラテンローラ１９の周面に圧接されている。プラテンローラ１９は製版部３の図示しない側板間に回転自在に支持されており、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。

マスタ切断手段２０は、製版部３に固定された固定刃と固定刃に対して移動自在な可動刃とを有しており、可動刃が固定刃に対して回転移動あるいは上下動してマスタ２２を切断する。マスタ搬送ローラ対２１は、図示しない駆動手段によって回転駆動される駆動ローラと、駆動ローラに圧接配置され駆動ローラの回転時に従動回転する従動ローラとを有しており、サーマルヘッド１８とプラテンローラ１９とによって製版搬送されたマスタ２２を印刷部２に向けて搬送する。

製版部３の下方には給紙部４が配設されている。給紙部４は、給紙トレイ２３、給紙ローラ２４、分離ローラ２５、分離パッド２６、レジストローラ対２７等から主に構成されている。上面に多数の用紙Ｐを積載可能な給紙トレイ２３は装置本体に昇降自在に支持されており、図示しない昇降手段によって上下動される。

給紙ローラ２４は装置本体に揺動自在に支持された図示しないブラケットに回転自在に支持されており、給紙トレイ２３が上昇した際にその最上位に位置する用紙Ｐに対して所定の圧接力で圧接する。給紙ローラ２４は図示しない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、給紙トレイ２３上の最上位用紙を給送する。

給紙ローラ２４の用紙搬送方向下流側には分離ローラ２５が配設されている。分離ローラ２５も給紙トレイ２３上の最上位用紙に所定の圧接力で圧接し、図示しない駆動手段により給紙ローラ２４と同期して同方向に回転駆動される。分離ローラ２５の下方には分離パッド２６が配設されている。分離パッド２６は所定の圧接力により分離ローラ２５の周面に圧接配置されており、給紙ローラ２４及び分離ローラ２５によって給紙トレイ２３上から複数枚の用紙Ｐが引き出された際に、これを１枚に分離する機能を有する。上述の給紙ローラ２４、分離ローラ２５、分離パッド２６によって分離給送手段２８が構成されている。

分離給送手段２８の用紙搬送方向下流側にはレジストローラ対２７が配設されている。駆動ローラ２７ａ及びこれに圧接された従動ローラ２７ｂからなるレジストローラ対２７は、図示しない版胴駆動手段からの回転駆動力をギヤやベルト等の図示しない駆動伝達手段によって伝達されることにより駆動ローラ２７ａが版胴５の回転と同期して回転駆動され、分離給送手段２８によって分離給送された用紙Ｐを印刷部２に向けて所定のタイミングで給送する。レジストローラ対２７による用紙Ｐの給送タイミングは、版胴５上に巻装された製版済みのマスタ２２の版胴回転方向における画像先端位置と用紙Ｐの画像形成領域先端とが一致する所定のタイミングに設定されている。また、本実施形態において従動ローラ２７ｂは図示しない接離手段によって駆動ローラ２７ａに対して圧接離間自在に配設されており、レジストローラ対２７より給送された用紙Ｐが版胴５の外周面とプレスローラ６とによって挟持された際に、図示しない接離手段が作動して従動ローラ２７ｂが駆動ローラ２７ａより離間するように構成されている。

印刷部２の左上方には、版胴５の外周面上より使用済みのマスタを剥離して廃棄する図示しない排版部が配置されている。図示しない排版部は、排版ローラ対、排版ボックス、圧縮板等を有しており、排版ローラ対によって版胴５の外周面上より使用済みのマスタの端部をすくい上げて搬送し、搬送した使用済みのマスタを排版ボックス内に収容した後、収容したマスタを圧縮板で圧縮する。

図示しない排版部の下方には、版胴５の周面上より印刷済みの用紙Ｐを剥離して搬送する図示しない排紙部が配設されている。図示しない排紙部は、剥離爪、剥離ファン、排紙搬送部材、排紙トレイ等を有しており、剥離爪と剥離ファンとの協働動作によって版胴５の外周面から印刷済みの用紙を剥離し、剥離した用紙を吸引搬送コンベヤからなる排紙搬送部材によって図１において左方へと搬送し、用紙搬送方向最下流位置に配設された排紙トレイ上に搬送された印刷済みの用紙Ｐを順次積載する。

上述の構成に基づき、以下に孔版印刷装置１の動作を説明する。
装置本体の上部に設けられた図示しない画像読取部に印刷すべき原稿がセットされ、図示しない操作パネル上の製版スタートキーが押下されると、図示しない画像読取部において原稿画像の読み取り動作が行われると共に、図示しない排版部において版胴５の外周面上から使用済みのマスタを剥離して廃棄する排版動作が行われる。排版動作が完了すると、クランパ８がほぼ右真横に位置するホームポジションまで版胴５が回転して停止し、図示しない開閉手段が作動してクランパ８が開放され、孔版印刷装置１は給版待機状態となる。

孔版印刷装置１が給版待機状態となると、続いて製版動作が行われる。図示しないステッピングモータ及び駆動手段が作動してプラテンローラ１９及びマスタ搬送ローラ対２１が回転駆動され、マスタロール２２ａからマスタ２２が引き出される。引き出されたマスタ２２はサーマルヘッド１８を通過する際に複数の発熱素子によって加熱穿孔され、製版画像を形成される。製版画像を形成された製版済みのマスタ２２は、プラテンローラ１９及びマスタ搬送ローラ対２１によって開放されているクランパ８に向けて搬送される。

図示しないステッピングモータのステップ数より、マスタ２２の先端がステージ部７とクランパ８との間の所定位置まで到達したことを図示しない制御手段が判断すると、図示しない開閉手段が作動してクランパ８が閉じられ、マスタ２２はその先端部を版胴５の外周面上に係止される。その後、版胴５がマスタ２２の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、マスタ２２の版胴５への巻装動作が行われる。そして、図示しないステッピングモータのステップ数より１版分の製版が完了したと判断されると、プラテンローラ１９及びマスタ搬送ローラ対２１の回転が停止すると共にマスタ切断手段２０が作動してマスタ２２が切断される。切断されたマスタ２２は版胴５の回転によって製版部３から引き出され、版胴５が再びホームポジションにおいて停止すると製版動作及び巻装動作が完了する。

巻装動作に引き続き版付け動作が行われる。版胴５が低速で回転を開始し、給紙部３から分離給送手段２８の作動によって１枚の用紙が給送され、給送された用紙Ｐはレジストローラ対２７にくわえ込まれる。そして、版胴５に巻装されたマスタ２２に形成された製版画像の先端がプレスローラ６と対応する位置に到達するタイミングでレジストローラ対２７が回転し、用紙Ｐが版胴５とプレスローラ６との間に向けて給送される。この直後のタイミングで図示しない揺動手段が作動し、プレスローラ６の周面が版胴５の外周面に圧接される。

この押圧動作により、プレスローラ６と用紙Ｐとマスタ２２と版胴５の外周面とが圧接し、インキローラ１１によって版胴５の内周面に供給されたインキが版胴５の開孔部、図示しないメッシュスクリーン、マスタ２２の多孔性支持体及び熱可塑性樹脂フィルムの穿孔部を介して用紙Ｐ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移された用紙Ｐは図示しない排紙部へと送られ、図示しない排紙トレイ上に排出される。この一連の工程により版付け動作が完了し、孔版印刷装置１は印刷待機状態となる。

その後、オペレータによって図示しない操作パネル上の試し刷りキーが押下されると、版胴５が版付け時よりも高速で回転駆動されると共に給紙部４より用紙Ｐが１枚分離給送される。分離給送された用紙Ｐは、上述と同様にプレスローラ６によって版胴５の外周面に押圧されて印刷を行われた後、版胴５の外周面上より剥離されて図示しない排紙トレイ上に排出される。

試し刷りによって印刷画像の濃度あるいは位置等を確認し、これらを図示しない操作パネル上の各種キーで調整して再度試し刷りを行った後、印刷枚数及び印刷速度を設定した後にオペレータにより図示しない操作パネル上の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回転周速度で回転すると共に給紙部４より用紙が連続的に給送されて印刷動作が行われる。そして設定された印刷枚数が消化されると、版胴５がホームポジションで停止して孔版印刷装置１は再び印刷待機状態となる。

上述した版付け時、試し刷り時、印刷時において、用紙Ｐへのインキ転写が完了して用紙Ｐの後端が版胴５とプレスローラ６との圧接部から離れた後、プレスローラ６はその周面を各突出部１４に圧接させる。この圧接時において、各突出部１４が配設されていることにより版胴５の見かけの直径が各突出部１４配設位置においてのみ増大し、これに伴い版胴５の回転周速度が各突出部１４配設位置においてのみ増加することにより各突出部１４に圧接したプレスローラ６の回転周速度を増速させるべく作用する。これにより、版胴５の外周面上に巻装されたマスタ２２は各突出部１４配設位置において他の部位よりも余計に版胴回転方向下流側へと伸張され、版胴開孔領域との間でのマスタ２２の伸びの差が吸収されることによりマスタ２２へのしわの発生が防止され、良好な印刷動作を継続して行うことが可能となる。

また、各突出部１４がプレスローラ６の周面硬度よりも低硬度の弾性体により構成され、プレスローラ６による圧接時において各突出部１４が図３に示すように版胴回転方向下流側へと倒れるように変形するので、マスタ２２がより版胴回転方向下流側へと伸張され、マスタ２２へのしわの発生がより一層防止される。さらに、各突出部１４として高摩擦抵抗部材を用いることにより、マスタ２２がより版胴回転方向下流側へと伸張されてマスタ２２へのしわの発生がより一層防止される。

上記実施形態では、断面長方形状を呈する直方体からなり、スポンジ等の発泡体、低弾性のソリッドゴム、低弾性の樹脂等からなる弾性体によって形成された突出部１４を有する版胴５用いる例を示したが、突出部を有する版胴としてはこれに限られず、例えば図４に示すように突出部１４よりも版胴軸方向に長く形成された突出部２９を有する版胴５Ａ、図５に示すように突出部１４を版胴周方向に２列並べた態様の突出部３０を有する版胴５Ｂ、図６に示すように断面形状が台形である突出部３１を有する版胴５Ｃ等の、様々な形状及び材質の突出部を有する版胴を用いてもよい。これら突出部としては、使用するマスタ２２の種類（平滑度、強度等）に応じてそれぞれ最適な形状及び材質のものがその都度選択されるが、何れの場合においても版胴軸方向の中央を除く版胴回転方向下流側の部位に配設される。

本発明の一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。 本発明の一実施形態に用いられる版胴を説明する概略斜視図である。 本発明の一実施形態における印刷動作を説明するための孔版印刷装置の要部概略正面図である。 本発明の一実施形態の変形例に用いられる版胴を示す概略斜視図である。 本発明の一実施形態の他の変形例に用いられる版胴を示す概略斜視図である。 本発明の一実施形態のさらに他の変形例に用いられる版胴を示す概略斜視図である。

符号の説明

１ 孔版印刷装置
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 版胴
５ｃ 開孔部
６ 押圧手段（プレスローラ）
１４，２９，３０，３１ 突出部
２２ マスタ
Ｐ 用紙

Claims (5)

1. マスタを巻装すると共に開孔部を有し、押圧手段により前記マスタを介して用紙を押圧されることでインキを用紙に転移して印刷を行う孔版印刷装置の版胴において、
   前記開孔部の中央部を除く版胴回転方向下流側端部近傍であって、前記押圧手段の押圧による用紙へのインキ転写が完了して該用紙の後端が前記押圧手段から離れた後に前記押圧手段が圧接する位置に配設され、圧接した前記押圧手段の回転周速度を増速させる突出部を有し、巻装された前記マスタは前記突出部の配設位置において他の部位よりも版胴回転方向下流側へと伸張されることを特徴とする孔版印刷装置の版胴。
2. 請求項１記載の孔版印刷装置の版胴において、
   前記押圧手段により用紙を押圧された際に、前記突出部は版胴回転方向下流側に向けて変形可能な弾性体からなることを特徴とする孔版印刷装置の版胴。
3. 請求項２記載の孔版印刷装置の版胴において、
   前記突出部は前記押圧手段よりも低硬度であることを特徴とする孔版印刷装置の版胴。
4. 請求項１ないし３の何れか１つに記載の孔版印刷装置の版胴において、
   前記突出部は高摩擦抵抗部材からなることを特徴とする孔版印刷装置の版胴。
5. 請求項１ないし４の何れか１つに記載の版胴を有することを特徴とする孔版印刷装置。

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