JP5201524B2 - インキ充填方法 - Google Patents

Description

本発明は、印面形成後の連続気泡を有する多孔質印字体にインキを迅速に充填する方法に関するものである。

従来、印面形成後の連続気泡を有する多孔質印字体にインキを充填するためには、インキ液中に多孔質印字体を浸し、その後真空装置などを使用して、多孔質印字体の圧縮・開放を繰り返すことによって、インキを含浸させていた。
しかし、この方法はインキ含浸機やインキ量調整装置などの機器が必要となる上、インキ含浸後の多孔質印字体を印判ホルダー等に組み入れるため、作業性が悪く、かつ、周囲をインキで汚してしまう欠点があった。
そこで、多孔質印字体を印判ホルダー等に組み入れた後、インキを充填する方法が発明され、特開平６−１９１１３３号、特開平１１−１１５２９４号などが知られている。
特開平６−１９１１３３号は、インキを含浸していない多孔質印字体とインキを含浸させたタンク部材を重ねて印判ホルダー等に組み入れ、タンク部材のインキを多孔質印字体に浸透させる方法であるが、通常、印判用のインキは粘度が高いためインキの浸透速度が極めて遅く、即座に製品を得ることができない上、多孔質印字体にインキが均一に浸透しないので押印すると濃淡のある印影となる欠点があった。
特開平１１−１１５２９４号は、多孔質印字体の印面からインキを吸収させる方法であるが、通常の浸透印はインキ吸蔵体から印面に向かってインキを浸透させるために、インキ吸蔵部から印面に向かって毛細管力が働くように徐々に気孔径・気孔率を小さく設定していくことが常識であるので、印面から吸収させたインキは多孔質印字体表層で止まってしまって内部まで浸透せず、連続押印可能なインキ内蔵型浸透印にはならない欠点があった。

特開平６−１９１１３３号公報 特開平１１−１１５２９４号公報

本発明は、上記の問題点を鑑み、比較的高粘度の印判用インキを、多孔質印字体全体に迅速、かつ、均一に充填する方法を提供する。

印判ホルダーに印面を形成した多孔質印字体を収容固定してユニット化し、前記ユニットにキャップをし、前記キャップ側をホットマットに接触させて４０℃〜５０℃に加熱することにより、前記多孔質印字体の印面までインキを迅速に浸透させることを特徴とするインキ充填方法。

本発明は、インキ導入後、多孔質印字体を温めるだけでインキが浸透するので、特別なインキ含浸機やインキ量調整装置などの機器を用いる必要がない。
また、多孔質印字体を印判ホルダーに組み込んでユニットとした後にインキを充填すると、作業性が良くかつ周囲をインキで汚さない。
また、比較的粘度の高い印判用のインキを用いていながら、インキの浸透速度が迅速であって、かつ、多孔質印字体全体に均一にインキを充填することができるので、即座に製品を得ることができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いる印面形成後の連続気泡を有する多孔質印字体は、印材として熱可塑性樹脂やゴムを使用し、これを充填材・気泡形成材・添加剤などと共に混練して従来公知の技術を用いて連続気泡化したのち所要の形状に成形すると共に、彫刻加工・レーザ加工・プレス加工、赤外線照射加工などで片側の表面に印面を加工して作成される。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン・ポリプロピレン・ポリブチレン・ポリウレタン・ポリスチレン・ポリ塩化ビニル・ポリエチレン系熱可塑性エラストマー・ポリプロピレン系熱可塑性エラストマー・ポリブチレン系熱可塑性エラストマー・ポリウレタン系熱可塑性エラストマー・ポリスチレン系熱可塑性エラストマー・ポリジエン系熱可塑性エラストマー・ポリ塩化物系熱可塑性エラストマーなどを用いることができ、ゴムとしては、天然ゴム・スチレン−ブタジエンゴム・アクリロニトリル−ブタジエンゴム・クロロプレンゴム・ＥＰＤＭ・シリコーンゴム・フッ素系ゴムなどを用いることができる。
本発明では前記多孔質印字体は、印判ホルダーに前記多孔質印字体を収容した状態で用いることが好ましい。インキ含浸後の多孔質印字体を印判ホルダーに組み込む方法は、作業性が悪く、かつ、周囲をインキで汚してしまうからである。本発明では、多孔質印字体を印判ホルダーに収容したのち表面の印面側から保持枠をもって嵌合固定してユニット化したり、多孔質印字体を印判ホルダーに収容したのち多孔質印字体の外周と印判ホルダーを全周にわたって融着接合固定してユニット化して用いることが好ましい。
また、本発明に用いられるインキとしては、着色剤に染料や顔料を使用した水性インキ又は油性インキが用いられる。浸透印には、通常不揮発性溶剤をベースとする油性インキが用いられることが多い。不揮発性溶剤をベースとする油性インキとしては、アルコール・グリコールエーテル・ヒマシ油脂肪酸アルキルエステル又はそれらを混合してなる不揮発性溶剤に、従来公知の有機顔料・無機顔料及び従来公知の油溶性染料などの着色剤、樹脂、添加剤などを配合した浸透印用油性インキが用いられる。当該インキは、粘度、他の物質の溶解力、使用用途、対象押印物の性質、インキ吸蔵体や容器等の侵食等を勘案して任意に混同して使用することができるが、溶剤総量はインキ全量に対して３０〜９９重量％が好ましく使用され、粘度は５０〜５０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）に調整することが好ましい。この範囲以上では印影が乾燥するまでに時間がかかりすぎ、これ以下ではにじみを防止することが困難だからである。最も好ましい粘度の範囲は、１００〜３０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）である。

続いて、インキを充填する方法について説明する。
前記印判ホルダーに前記多孔質印字体を収容してユニット化し、多孔質印字体の印面と反対側の裏面からインキを導入する。
次に、前記ユニットごと２０℃〜６０℃に加熱する。ユニットを加熱することによって多孔質印字体も同時に加熱され、多孔質印字体に導入した前記インキの粘度が低下して、インキは多孔質印字体の印面に向かって浸透し始める。一旦浸透を開始したインキは毛細管力による相乗効果と相俟って浸透するので、多孔質印字体内部の途中で停止することはなく、印面に到達するまで浸透を停止しない。よって、多孔質印字体全体にインキが迅速、かつ、均一に充填することが可能となる。多孔質印字体に印判用のインキを導入するには、多孔質印字体の印面と反対側の裏面からに直接インキを注入する方法や、印判用のインキを含浸させたインキ吸蔵体を多孔質印字体の印面と反対側の裏面に接触させる方法などがとられる。
前記加熱する装置としては、布やプラスチックシートに電熱線を内蔵させた所謂ホットマット（ホットプレートやマットヒーターと呼ばれることもある）や孵卵器のような保温器が用いられ、温度が２０℃〜６０℃の範囲で細かく設定できるものが好ましく用いられる。季節による気温の変化やインキ充填量の多少によって、微妙に温度の変化をコントロールするためである。また、加熱時間は、季節、インキ量、インキの種類、多孔質印字体の大きさ等を勘案して最適時間を採用する。加熱温度が２０℃より低い場合は加熱による効果が十分に得られず、６０℃より高い場合は部材溶融・火傷・火事等の発生を誘発するので好ましくない。
本発明では、多孔質印字体を直接ホットマットに接触させない状態で加熱することが好ましい。加熱完了後に必要に応じてグッリプ等を取り付ければ（あるいはそのままの状態で）、製品としてすぐに出荷できるからである。

以下、実施例により本発明を説明する。
（実施例１）
融点７０℃のポリエチレン樹脂１００重量部、分子量４００のポリエチレングリコール２０重量部、粒径１０〜６０μｍの塩化ナトリウム３５０重量部を配合したものに、若干のカーボンブラックを加えて混練し、厚み２．０ｍｍのシート状の原部材を作成する。
次に、当該原部材を温水中に浸してポリエチレングリコールと塩化ナトリウムを完全に洗除した後、これを十分に乾燥させ、灰色味を帯びた厚さ２．０ｍｍの多孔質シートを得る。
次に、多孔質シートを後述する印判ホルダーに収容可能な大きさにカッターで切断し、熱可塑性樹脂からなる多孔質印材を得る。この際、超音波カッターを用いると切断と同時にその切断面が溶融固化される。
次に、融点７０℃のポリエチレン製であって、上方にジョイント部と下方に多孔質印材を収容するフレームとを形成した印判ホルダーを用意し、多孔質印材をフレームより突出させた状態で収容する。多孔質印材の裏面にはインキ吸蔵体とインキ通過孔を有する格子状の底上げ部材も収容しておく。印判ホルダーの外径は後述するガイド治具の内径と略同一の大きさとしておく。
次に、多孔質印材の表面側にポリエチレンテレフタレートフィルムを保護フィルムとして載置する。次に、多孔質印材及びフレームの両者の全周を同時に溶融可能な十分な大きさを有する熱シール治具を用意し、約１００℃に加熱した後、多孔質印材及びフレームに対して押圧する。
押圧を開始すると、初めに多孔質印材の周縁部が溶融し、続けてフレームの下端が溶融する。押し付けたまま３秒程度後に脱離すると、多孔質印材とフレームが重なり合った形状で全周にわたって融着接合する。
次に、保護フィルムを取り除き、多孔質印材が印判ホルダーに収容固定されたユニットが得られる。当該ユニットは、文字等が未だ未形成な状態である。

次に、原稿を別途用意する。
まず、コンピュータ等で版下を作成し、次にカーボントナーを付着させて画像を形成する乾式複写機やレーザープリンター等を用いて前記版下を用紙に出力し原稿を作成する。
本発明において用いる用紙としてはポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂などの透明シート又は白色不透明シートや、トレーシングペーパー、ＰＰＣ用紙など赤外線を透過するシートを用いることができる。
原稿としては、印面となる文字または図形が形成される部分と残りの部分とにより区画形成され赤外線透過度の大小差が得られるものが用いられ、具体的には、透明シート又は白色不透明シートの片面に赤外線の照射で発熱する発熱性インキで文字または図形を描いたものや、コピー機によるＰＰＣ用紙、ＯＨＰ用紙など文字または図形がシート表面で赤外線吸収性被膜として形成されているものや、用紙の片面に赤外線を反射するインキや転写テープ（白色のタイプ文字修正テープなど）で文字または図形を描いたものなどや、赤外線を透過させることのないシートに文字または図形を打ち抜いたもの等があげることができる。
次に、赤外線を透過可能な微粘着性ラミネートフィルムで前記原稿シートをラッピングした後、ガイド治具の内径と略同一の大きさに切断して、原稿を作成する。

次に、図１のような赤外線露光機１１を別途用意する。
赤外線露光機１１の透明板１７の上に、透明なアクリル板１８ａと磨りガラス様のアクリル板１８ｂを併せた光量調節板１８を載せた後、アクリル製枠体状のガイド治具１を載せる。
次に、前記原稿２をガイド治具１に収め、その上から前記ユニット５をガイド治具１に収めて積層する。
次に、前記ユニット５の上から押え治具９を載せる（図２参照）。
次に、図３のように赤外線露光機１１の押圧板１４を被せて多孔質印材３と原稿２を密着させた後、図４のように赤外線露光機１１のフック部１３と突起部１６を係合させつつ持ち手１２の押し下げて、押圧板１４と透過板１７によって挟圧力を加えて多孔質印材３と原稿２を完全に密着させる。
この状態で、赤外線照射装置１９を発光させて、図５のように透明板側から赤外線を照射する。原稿２の文字または図形等の画像部分に当たった赤外線は、その部分のカーボンに吸収され発熱するが、その熱は多孔質印材３に到達するまでに減少し、多孔質印材３を溶融するまでには至らない。一方、余白部分の透明な部分に当たった赤外線は、原稿を通過して直接多孔質印材３に当たり、その部分のカーボンに吸収され発熱して多孔質印材３を溶融する。こうして、多孔質印材の表面をインキが滲み出し不能な非多孔質保護被膜とインキ滲み出し面に形成して印面を形成する。
以上の方法によれば、原稿２と多孔質印材３の位置合わせは全く不要であり、かつ、押圧板で上方から圧迫する際に位置ずれを起こすことも全くなく、常に確実かつ正確な多孔質印材の所定位置に印面を作成できる。
続いて、前記多孔質印字体に印面を形成してある前記ユニットにキャップ７を被せる。
次に、ヒマシ油を主溶剤とする９００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の印判用油性インキをユニットの上方から前記インキ吸蔵体に対して数十滴滴下する。
室温を２０℃に設定し、インキ吸蔵体にインキを滴下した状態のまま図６のようにキャップ側をホットマットに接触させ、ユニットごと４０℃で１０分間加熱する。そうすると、インキ吸蔵体内のインキの粘度が低下して流動性が高まり、下方へ向けて浸透を開始する。一旦浸透を開始したインキは、重力と毛細管力による相乗効果と相俟って浸透するので、途中で停止することなく多孔質印字体まで到達する。多孔質印字体も約４０℃まで温められているので、インキの浸透はそれだけでは留まらず、重力と毛細管力によって多孔質印字体の印面までインキが一気に到達する。
このあと、別途用意するグリップ部材６にユニット５を組み付けると非常な簡単な方法で図７の如きスタンプを作成することができた。

（比較例１）
実施例１と全く同じポリエチレン製多孔質印字体とインキ吸蔵体を準備する。
次に、前記多孔質印字体と前記インキ吸蔵体を重ね合わせた後、印判ホルダーに保持させてユニット化し、前記インキ吸蔵体にのみ印判用インキを含浸させて、多孔質印字体を下に向けて放置しておく。
このまま５０分間放置したところ、まだ印面に全くインキが到達しておらず、紙に押印したところ全く印影が得られなかった。結局、印面にインキが到達するまで１時間程度必要であったが、それでも得られた印影は濃淡の差が顕著で、不均一・不鮮明な印影しか得ることができなかった。

（実施例２）
原料としてシリコーンゴムを用い、公知の溶出法によって連続気泡化した厚さ２ｍｍの多孔質シートを作成する。これをレーザ加工機を用いて活字の高さが１ｍｍとなるように印面を彫刻した後、所要のサイズに切断して本発明に用いる多孔質印字体を得る。
次に、前記同様の溶出法によって、連続気泡化した厚さ３ｍｍのシリコーンゴム製多孔質シートを作成し、これを所要のサイズに切断してインキ吸蔵体を得る。当該インキ吸蔵体は、前記多孔質印字体より気孔径・気孔率が共に大きく毛細管現象により多孔質印字体へインキを浸透することができるように設定しておく。
次に、前記インキ吸蔵体には、ヒマシ油を主溶剤とする１０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の印判用油性インキを従来の圧縮・開放方法を用いて含浸させる。
続いて、前記多孔質印字体と前記インキ吸蔵体を重ね合わせた後、一体的に印判ホルダーに保持させグリップも兼用するユニットとし、多孔質印字体を下に向けた状態で、５０℃に設定した保温器に入れ３０分程度放置する。そうするとインキの粘度が低下し、インキ吸蔵体内のインキが多孔質印字体に浸透を開始する。一旦浸透を開始したインキは、重力と毛細管力による相乗効果と相俟って浸透するので、多孔質印字体内部の途中で停止することなく、多孔質印字体の印面まで到達する。
その後、保温器から取り出すと均一で鮮明な印影を得ることのできる浸透印が得られた。

（比較例２）
実施例２と全く同じシリコーンゴム製多孔質印字体とインキ吸蔵体を準備し、実施例２と同様に印判ホルダーに保持する。
次に、前記インキ吸蔵体にのみ印判用インキを含浸させ、室温２０℃で多孔質印字体を下に向けて放置しておく。
このまま１時間程度放置したところ、まだ印面に全くインキが到達しておらず、紙に押印したところ全く印影が得られなかった。結局、印面にインキが到達するまで２０時間程度必要であったが、それでも得られた印影は濃淡の差が顕著で、不均一・不鮮明な印影しか得ることができなかった。

（実施例３）
原料としてアクリロニトリル−ブタジエンゴムを用い、公知の溶出法によって連続気泡化した厚さ５０ｍｍの多孔質シートを作成する。これをレーザ加工機を用いて活字の高さが１ｍｍとなるように印面を彫刻した後、所要のサイズに切断して本発明に用いる多孔質印字体を得る。当該多孔質印字体は、印面に向かうほど気孔径・気孔率が小さくなっていき毛細管現象により多孔質印字体内部から印面へインキが浸透できるように設定しておく。
続いて、前記多孔質印字体を印判ホルダーに保持させてユニット化し、更にキャップを被せる。
次に、前記多孔質印字体の印面と反対側からプロピレングリコールモノエチルエーテルを主溶剤とする５００ｍＰａ・ｓ（２５℃）印判用インキを滴下する。
室温を２５℃に設定し、多孔質印字体にインキを滴下した状態のままキャップ側をホットマットに接触させ、ユニットごと４０℃で３０分間加熱する。そうすると、多孔質印字体内のインキの粘度が低下して流動性が高まり、下方へ向けて浸透を開始する。一旦浸透を開始したインキは、重力と毛細管力による相乗効果と相俟って浸透するので、途中で停止することなく多孔質印字体の表面の印面まで到達する。
このあと、別途用意するグリップ部材にユニットを組み付けると非常な簡単な方法で図８の如きスタンプを作成することができる。

（比較例３）
実施例３と全く同じアクリロニトリル−ブタジエンゴム製多孔質印字体を準備する。
次に、前記多孔質印字体を印判ホルダーに保持させ、前記多孔質印字体の印面と反対側から印判用インキを注入し、多孔質印字体を下に向けて放置しておく。
このまま１時間程度放置したところ、まだ印面に全くインキが到達しておらず、紙に押印したところ全く印影が得られなかった。結局、印面にインキが到達するまで２０時間程度必要であったが、それでも得られた印影は濃淡の差が顕著で、不均一・不鮮明な印影しか得ることができなかった。

露光機の斜視図 実施例１の説明図 押圧板を被せた状態の露光機 挟圧時の露光機 実施例１の露光状態図 実施例１の説明図 実施例１の断面図

符号の説明

１ ガイド治具
２ 原稿
３ 多孔質印材
４ 印判ホルダー
５ ユニット
６ グリップ部材
７ キャップ
９ 押え治具
１１ 赤外線露光機
１２ 持ち手
１３ フック部
１４ 押圧板
１５ 本体
１６ 突起部
１７ 透明板
１８ 光量調節板
１９ 赤外線照射装置
２１ ホットマット

Claims (1)

1. 印判ホルダーに印面を形成した多孔質印字体を収容固定してユニット化し、前記ユニットにキャップをし、前記キャップ側をホットマットに接触させて４０℃〜５０℃に加熱することにより、前記多孔質印字体の印面までインキを迅速に浸透させることを特徴とするインキ充填方法。

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