JP5637799B2 - 孔版印刷装置及び孔版印刷方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、孔版印刷装置及び孔版印刷方法に関する。本発明は、詳細には、紫外線硬化型のニスやインキ等の被着物を用紙上に形成するための孔版印刷装置及び孔版印刷方法に関する。

インクジェット式の印刷ヘッドが紫外線硬化型インクを用紙上に噴射して、用紙上に噴射されたインク膜に対して、複数個の紫外線光源から波長の異なった紫外線を照射することにより、インク膜の内側から表面側に向けて順次硬化させることを特許文献１が開示している。

特許文献１に開示された発明は、インクジェット式プリンタに関するものであるが、印刷ヘッドから噴射されたインク膜を硬化させるための紫外線光源として、ＬＥＤ、ＬＤ、水銀灯ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ又はエキシマランプを用いることを開示している。

特開２００８−１８８９８３号公報

特許文献１の発明は、インクジェット式の印刷方式であるために、ヘッドから噴射されたインク膜を非常に狭い領域に形成している。そして、非常に狭い領域に形成されたインク膜を直ちに硬化させるために、紫外線光源を印刷ヘッドの近傍に配置している。印刷ヘッドと用紙との間の間隔、すなわち紫外線光源と用紙との間の間隔が接近しているために、紫外線光源から放射される紫外線を広い面積で照射することができない。

特許文献１に開示された紫外線光源は、紫外線硬化型インクを硬化させるために、特定波長の紫外線を利用している。紫外線光源が様々な波長の電磁波を放射するために、特定の紫外線波長以外の不要な電磁波をカットするためのフィルタを備えている。その結果、可視光線や赤外線の長波長側の電磁波を用紙側に放射することはない。したがって、特許文献１の発明においては、インクジェット式の印刷ヘッドから噴射されたインク膜を紫外線硬化させるためだけに紫外線光源を用いており、紫外線光源から放射される他の波長の電磁波を他の用途にも利用するという発想が存在しない。

ところで、孔版印刷技術においては、一般に、熱軟化性の樹脂フィルム原版に対してサーマルヘッドを用いて製版を行っているが、一次元的な熱穿孔を行うために広い面積の熱穿孔を短時間で行うことをあまり得意としていない。また、熱穿孔するためのサーマルヘッドや、熱穿孔時の位置決め動作や加熱動作を精密に制御するための制御回路等の製版に係る各種部材を必要とするので、製造コストがアップすることや、装置の小型化が困難であること等の問題がある。

したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、低コストで小型化を可能とする孔版印刷装置及び孔版印刷方法を提供することである。

上記技術的課題を解決するために、本発明によれば、以下の孔版印刷装置及び孔版印刷方法が提供される。

すなわち、本発明の請求項１に係る孔版印刷装置は、
熱可塑性樹脂フィルムの熱穿孔によって形成された孔版原紙と、
熱穿孔された前記孔版原紙を前記円筒状周壁の外周面上に巻装する版胴と、
前記版胴の内周面に摺接して、前記版胴の内周面との間に供給された紫外線硬化型被着物を押し出すスキージブレードと、
前記版胴及び前記孔版原紙を介して前記スキージブレードに対向配置されて、搬送される用紙を前記版胴に巻装された前記孔版原紙に密着させる密着ローラと、
少なくとも紫外線及び赤外線を含む電磁波を放射する単一の光源と、
前記単一の光源から照射される電磁波の強弱を調節する調節手段と、
を備え、
前記版胴及び前記孔版原紙から押し出された前記紫外線硬化型被着物を前記用紙上に被着させたあと前記紫外線硬化型被着物を紫外線硬化させる孔版印刷装置であって、
前記単一の光源は、前記孔版原紙への熱穿孔と、前記用紙上に被着された前記紫外線硬化型被着物の紫外線硬化と、に兼用できるように構成されていることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る孔版印刷装置では、
前記光源は、キセノンフラッシュランプであることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る孔版印刷装置では、
前記光源は、少なくとも前記孔版原紙の熱穿孔の際にはフラッシュ光を放射することを特徴とする。

本発明の請求項４に係る孔版印刷装置では、
前記紫外線硬化型被着物は、印刷済み用紙の表面をコーティングするためのニス、又は用紙の表面を印刷するためのインキであることを特徴とする。

本発明の請求項５に係る孔版印刷装置では、
前記調節手段は、前記単一の光源と、電磁波の照射される対象物との間の照射距離を調節する高さ調節機構であることを特徴とする。

本発明の請求項６に係る孔版印刷装置では、
前記孔版原紙は、複数の微小なメッシュ開口を有するメッシュ状支持体上に熱可塑性樹脂フィルムを貼合したスクリーン印刷版であることを特徴とする。

本発明の請求項７に係る孔版印刷方法では、
前記請求項１乃至６のいずれか一つに記載された孔版印刷装置を用いて、
熱穿孔される前記孔版原紙と、前記紫外線硬化型被着物の被着した前記用紙とに対して、それぞれ、前記光源から放射された電磁波を照射することを特徴とする。

請求項１に係る本発明では、少なくとも紫外線及び赤外線を含む電磁波を放射する単一の光源が、調節手段によって照射される電磁波の強弱が調節されることで、孔版原紙の熱穿孔という製版手段、及び、用紙上に被着した紫外線硬化型被着物を紫外線硬化させる硬化手段の両方を兼ねた機能を発揮する。したがって、製版及び紫外線硬化に関して、それぞれ電磁波を最適な強さで照射することで単一の光源で済むために、低コスト化及び小型化が可能になるという効果を奏する。

請求項２に係る本発明では、入手が容易である光源を用いることにより、部材単価を引き下げることができ、装置の低コスト化が可能になるという効果を奏する。

請求項３に係る本発明では、熱穿孔された部分の異常拡大を防止するという効果を奏する。

請求項４に係る本発明では、印刷、コーティング、立体感のある模様形成等の幅広い用途に使用することができるという効果を奏する。

調節手段は、単一の光源に投入されるパワーを制御する光源制御回路とすることもできるが、照射距離を調節する高さ調節機構とすることもできる。

請求項６に係る本発明では、用紙に対して紫外線硬化型被着物を厚塗りで形成できるという効果を奏する。

請求項７に係る本発明では、孔版原紙の熱穿孔という製版工程と、用紙上に被着した紫外線硬化型被着物を紫外線硬化させる硬化工程との両方に光源を用いることができ、低コスト化及び小型化が可能になるという効果を奏する。

本発明に係る孔版印刷装置の全体構成を模式的に示す図である。 本発明の第一実施形態に係る孔版印刷装置の全体構成を模式的に示す縦断面図である。 図２に示した孔版印刷装置の機能ブロック図である。 図２に示した孔版印刷装置の製版部を説明する模式図である。 図２に示した孔版印刷装置の紫外線硬化部を説明する模式図である。 図５に示した製版部で使用される製版容器の要部を説明する模式的断面図である。 本発明の第二実施形態に係る孔版印刷装置の要部を説明する模式図である。 本発明の第二実施形態の変形例に係る孔版印刷装置の要部を説明する模式図である。

以下に、本発明の一実施形態に係る孔版印刷装置１０の全体構成について、図１を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すように、孔版印刷装置１０は、左側から右側へと順に、用紙供給部５０と、塗工部６０と、製版部２０及び紫外線硬化部７０と、用紙回収部９０と、を備えて、用紙２を矢印の方向すなわち図１の左側から右側に搬送する用紙搬送経路を形成している。図１に示した孔版印刷装置１０においては、製版部２０に対して製版容器２００を出し入れ自在であるように構成されている。孔版印刷装置１０への製版容器２００の供給は、用紙搬送経路に対して略直交する方向に沿って直線的に出し入れする構成（リニア供給機構）にしたり、孔版印刷装置１０の外側に設けられたある回動基点を中心にして円弧を描くように回動して出し入れする構成（ロータリ供給機構）にしたりすることができる。

次に、図２を参照しながら、本発明の第一実施形態に係る孔版印刷装置１０の全体構成を説明する。

図２において、孔版印刷装置１０は、用紙供給部５０と、塗工部６０と、排紙部８０と、製版部２０及び紫外線硬化部７０と、用紙回収部９０と、を備えている。

用紙供給部５０は、内部に吸引ファン５７を有する吸引式の給紙ベルト５６及びさばき板５８により、給紙台５４上に載置された用紙２を、上から順に１枚ずつ分離する。

塗工部６０は、複数の通過開口を配置した円筒状周壁を有するドラム状の版胴６２と、版胴６２の内周面に摺接するように傾斜配置されたスキージブレード６４と、傾斜配置されたスキージブレード６４と版胴６２の内周面との間にニス（被着物）４を供給するためのニス（被着物）供給装置と、を備える。版胴６２は、ドラムユニットとして、装置本体１２に対して着脱自在に構成されている。製版済み原紙（孔版原紙）３６を、版胴６２の外周面に対して着脱自在に巻装することができる。

用紙供給部５０において分離された用紙２を、装置本体１２内のフィードローラ対１３，１４により、所定のタイミングで版胴６２の下に搬送する。密着ローラ８３は、版胴６２に密着可能な程度の小さな密着力で付勢されている。版胴６２の下に搬送された用紙２は、付勢された密着ローラ８３によって、版胴６２の外周面に巻装された製版済み原紙（孔版原紙）３６と密着する。製版済み原紙（孔版原紙）３６と密着した用紙２には、ニス（被着物）４が付着する。密着ローラ８３は、クランプ爪７９を受け入れるように構成されたクランプ爪回避凹部８５を有する。ニス（被着物）４の付着した用紙２を、排紙部８０から紫外線硬化部７０を経て用紙回収部９０へ搬送する。用紙回収部９０は、紫外線硬化部７０から排出された用紙２を紙受台９２上の所定位置に揃えて載置するために、用紙先端に当接する止めガイド板９６と、用紙２の両側を揃える一対の幅ガイド板と、を備える。

排紙部８０は、無端の穴開きベルト８２を備える。穴開きベルト８２は、駆動モータ７８によって回転駆動されるローラ７６を介して、循環しながら移動する。穴開きベルト８２は、その上側部分が用紙搬送経路の一部分を構成して、用紙２を用紙搬送経路に沿って移動させる。無端の穴開きベルト８２の内部には、用紙２を吸着するためのファンユニット（図示しない）を備えている。穴開きベルト８２の上側部分には、複数のクランプ爪７９を離間配置している。クランプ爪７９は、ニス（被着物）４の付着した用紙２を版胴６２（厳密には、版胴６２に巻装された製版済み原紙３６）から引き剥がすためのものである。クランプ爪７９は、版胴６２に付着した用紙２の搬送方向の先端部分を掴んで、用紙２を版胴６２から強制的に引き剥がす。そして、版胴６２から引き剥がされた用紙２は、穴開きベルト８２の循環に伴って、紫外線硬化部７０へ搬送される。

紫外線硬化部７０よりも上流側（すなわち塗工部６０の側）において、抵抗加熱ヒータ７２及び該抵抗加熱ヒータ７２の加熱タイミングや加熱時間や加熱温度等を制御する抵抗加熱ヒータ制御回路７１を配設している。抵抗加熱ヒータ７２を、用紙搬送経路より上側部分に配置しており、抵抗加熱により、用紙２に付着したニス（被着物）４を流動化させるためのものである。抵抗加熱ヒータ７２は、ニッケルクロム線等である。抵抗加熱ヒータ７２の通電で発生したジュール熱により、ニス（被着物）４を所定温度（例えば４０度乃至８０度）に昇温して、ニス（被着物）４が熱可塑化して平滑になる。その結果、凹凸の無い平坦な塗工面を得ることができる。

抵抗加熱ヒータ７２の下流側には、キセノンフラッシュランプ（光源）７４及びキセノンフラッシュランプ点灯回路７３によって構成される照射装置７を配設している。キセノンフラッシュランプ点灯回路７３は、キセノンフラッシュランプ７４の点灯タイミングや点灯時間や照射強度等を制御する。キセノンフラッシュランプ（光源）７４は、紫外線、可視光線、赤外線等の幅広い波長の電磁波を放射する。照射装置７のキセノンフラッシュランプ（光源）７４は、放射される電磁波のうち紫外線に着目すると、紫外線硬化手段として使用することができ、紫外線硬化部（紫外線硬化手段）７０を構成する。キセノンフラッシュランプ７４を、用紙搬送経路より上側部分に配置しており、ニス（被着物）４の付着した用紙２に対して所定の波長の紫外線を照射することにより、ニス（被着物）４を紫外線硬化させる紫外線硬化手段として使用することができる。

照射装置７のキセノンフラッシュランプ（光源）７４は、放射される電磁波のうち赤外線に着目すると、製版手段としても使用することができ、熱穿孔による製版部２０を構成している。すなわち、例えば、カーボンブラック等の黒体物を含む塗料を熱可塑性樹脂フィルム３６ｃの熔融すべき部分に塗布し、キセノンフラッシュランプ７４のフラッシュ光を熱可塑性樹脂フィルム３６ｃに照射すると、フラッシュ光のうち赤外線が黒体物で覆われた部分を瞬時に加熱熔融して穿孔部を熱可塑性樹脂フィルム３６ｃに形成するという熱穿孔による製版を行うことができる。キセノンフラッシュランプ７４は、フラッシュ光の発光時間が短いので、黒体物で覆われていない他の部分がランプ自体の発熱の影響を受けにくいという特長を有している。

少なくとも紫外線及び赤外線を含む電磁波を放射する光源としては、市販品が多くてあって入手が容易であること、黒体物を含む部分のみを短時間で昇温できること、フラッシュ光の発光回数で硬化や熱穿孔の処理条件を制御できること等の理由で、キセノンフラッシュランプ７４が最適である。しかしながら、本発明の光源として、高圧水銀灯やメタルハライドランプ等も使用可能である。その場合、高圧水銀灯やメタルハライドランプと対象物との間に物理的なシャッター開閉機構を介在させて、所定の短時間だけシャッターが開き、それ以外はシャッターを閉じて遮光することにより、熱穿孔による製版を行うことができる。なお、紫外線硬化の場合、所定の光強度及び時間で紫外線を照射すれば紫外線硬化が起こり、長時間にわたって紫外線を照射してもあまり悪影響がないために、必ずしもシャッター機構を設けなくてもよい。

キセノンフラッシュランプ７４は、内部にキセノンガスを封入したロングアーク型であり、例えば、出力が２００ワット、発光時間が１６ｍ秒以下、一回のフラッシュ光当たりの発光エネルギーが９５ｍＪ／ｃｍ^２である市販品を用いることができる。キセノンフラッシュランプ７４は、紫外線硬化対象物又は製版対象物に対して、放射された電磁波を略均一に照射するように構成された反射鏡を備える。

上述したように、紫外線硬化の場合、所定の強度及び時間で照射された紫外線により紫外線硬化が起こり、強い強度の紫外線を長時間にわたって照射してもあまり悪影響にはならない。キセノンフラッシュランプ７４と紫外線硬化対象物との間の紫外線照射距離は、紫外線硬化対象物の硬化が容易な点で短い方が好ましいが、ニス（被着物）４の塗工面を傷付けない程度の距離に設定する必要がある。

これに対して、熱穿孔による製版の場合、所定強度よりも強い赤外線を長時間にわたって照射すれば、キセノンフラッシュランプ７４自体の発熱の影響を受けて、熱可塑性樹脂フィルム自体が熱皺の発生等の熱変形を引き起こすという問題がある。赤外線は、キセノンフラッシュランプ７４と製版対象物との間に介在する空気や二酸化炭素によって吸収されるので、キセノンフラッシュランプ７４と製版対象物との間の赤外線照射距離を接近させる方が好ましい。

このように、単一のキセノンフラッシュランプ７４を紫外線硬化と熱穿孔による製版とに兼用する場合、各用途毎に必要な特性が異なる。そこで、キセノンフラッシュランプ７４から放射される電磁波の強弱を調節するための調節手段を備えている。孔版印刷装置１０は、紫外線硬化部７０及び製版部２０において、キセノンフラッシュランプ７４に投入するパワーを制御するキセノンランプ点灯制御回路７３、又は、キセノンフラッシュランプ７４と対象物との間の照射距離を調節する高さ調節機構（図示しない）からなる調節手段を備えている。

図２に示した孔版印刷装置１０では、熱可塑性樹脂フィルム３６ｃを製版容器２００に収容した形態で製版動作を行う。製版容器２００は、凹部を有する本体部２０２と、蓋部２０４と、を備える。本体部２０２の上面部には、透光性ガラス板２０６を装着している。本体部２０２の凹部には、上から順に、トナー印刷されたＯＨＰフィルム３８と、メッシュフィルム（孔版原紙）３６と、弾性押圧クッション材２０８とを密着・積層状態で装填している。蓋部２０４で本体部２０２に蓋をすることにより、ＯＨＰフィルム３８及びメッシュフィルム３６を弾性押圧クッション材２０８で透光性ガラス板２０６の側に押圧し、ＯＨＰフィルム３８が透光性ガラス板２０６に密着する。透光性ガラス板２０６を通じて、赤外線をＯＨＰフィルム３８及びメッシュフィルム３６に導くことができる。

トナー印刷されたＯＨＰフィルム３８は、トナーを用いた電子写真式の画像形成装置（図示しない）を用いて、黒体物としてのトナー像３８ｃをＯＨＰフィルム３８ａ上に定着させたものである。

孔版原紙としてのメッシュフィルム３６は、材質がポリエステル又はナイロン（登録商標）であるメッシュ状支持体３６ａと、ポリエステル系の熱可塑性樹脂フィルム３６ｃと、を備えてなる。メッシュ状支持体３６ａには、複数のメッシュ開口をマトリックス状に規則的に形成している。熱可塑性樹脂フィルム３６ｃを、ウレタン系やポリエステル系の接着剤によりメッシュ状支持体３６ａに一体的に貼合している。接着剤と反対側に位置する熱可塑性樹脂フィルム３６ｃの表面の上には、フッ素系の融着防止剤をコーティングしている。

透光性ガラス板２０６を通じて、ＯＨＰフィルム３８及びメッシュフィルム３６の積層体に対して赤外線を照射すると、ＯＨＰフィルム３８のトナー像３８ｃと密着した熱可塑性樹脂フィルム３６ｃの部分が瞬時に加熱熔融して、熱穿孔された複数の微小な穿孔部を熱可塑性樹脂フィルム３６ｃに形成する。その結果、メッシュ状支持体３６ａのメッシュ開口と、熱可塑性樹脂フィルム３６ｃの穿孔部とが連通した製版済み原紙（孔版原紙）３６を作成することができる。このようにして作成された製版済み原紙（孔版原紙）３６を、製版容器２００から取り出して、版胴６２の外周面に巻装する。

図４に示すように、キセノンフラッシュランプ７４を製版部２０として使用する場合には、熱可塑性樹脂フィルム３６ｃの収容された製版容器２００を出し入れすることにより製版に供することができる。図４に示した例では、穴開きベルト８２よりも上位位置において、製版容器２００を把持する把持アームが用紙搬送方向に直交する方向（紙面直交方向）に直線的に出し入れ自在であるように構成している（リニア供給機構）。また、前述したように、孔版印刷装置１０の外側に設けられたある回動基点を中心にして、例えば９０度や１８０度の回動角度で円弧を描くように製版容器２００を把持する把持アームが回動することにより製版容器２００の出し入れを行う構成（ロータリ供給機構）とすることもできる。製版容器２００の中心がキセノンフラッシュランプ７４の直下位置に来るように位置決めした状態で、キセノンフラッシュランプ７４を所定の条件で発光させることによって放射された赤外線のフラッシュ光を熱可塑性樹脂フィルム３６ｃに照射して、熱穿孔による製版を行う。

図５に示すように、キセノンフラッシュランプ７４を紫外線硬化部７０として使用する場合には、穴開きベルト８２によって用紙２を用紙搬送経路に沿って移動させ、用紙２の搬送方向中心がキセノンフラッシュランプ７４の直下位置に到達したときに、穴開きベルト８２の移動を一時的に停止させる。そして、キセノンフラッシュランプ７４を所定の条件で発光させることによって放射された紫外線のフラッシュ光を用紙２に照射することにより、用紙２上に付着したニス（被着物）４を紫外線硬化させる。

図３は、孔版印刷装置１０の主要部分に関する機能ブロック図である。

制御装置としてのＣＰＵ（中央処理演算装置）１００は、入力操作部や出力表示部が配置された操作パネル１１０と、制御プログラム等を記憶したＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ：フラッシュＲＯＭ）１０２と、製版に用いる画像データ等を一時的に記憶するＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリやハードディスク）１０４と、各種の入出力装置と、を通じて、孔版印刷装置１０における各種の演算処理や判断動作の制御を行っている。図３においては、入出力装置として、例えば、版胴回転駆動装置６１と、製版済み原紙（孔版原紙）３６の版胴６２への着脱を制御するクランパ開閉装置１１２と、製版原稿作成・供給装置３５と、製版原稿供給装置３４と、製版容器供給装置１１４と、キセノンフラッシュランプ７４の点灯時間や点灯タイミング等を制御するタイマ１１６と、吸引ファン５７と、抵抗加熱ヒータ制御回路７１と、キセノンフラッシュランプ点灯回路７３と、穴開きベルト８２等の用紙搬送に係る部材を制御するための用紙搬送回路１１８と、がそれぞれ接続されている。

次に、本発明の第一実施形態に係る孔版印刷装置１０を用いた、用紙２へのニス（被着物）４の孔版印刷方法について説明する。

トナーを用いた電子写真式の画像形成装置（図示しない）を用いて、トナー印刷されたＯＨＰフィルム３８を作成する。トナー印刷されたＯＨＰフィルム３８と、メッシュフィルム３６と、弾性押圧クッション材２０８とを密着積層状態で製版容器２００に装填し、該製版容器２００を把持アームを用いて製版部７０としての照射装置７に位置決めする。キセノンフラッシュランプ７４を点灯させて、赤外線を製版容器２００に照射すると、メッシュフィルム３６を熱穿孔して、製版済み原紙（孔版原紙）３６を作成することができる。製版済み原紙（孔版原紙）３６を製版容器２００から取り出して、製版済み原紙（孔版原紙）３６を版胴６２の外周面上に巻装する。

傾斜したスキージブレード６４と版胴６２の内周面との間に、所定量のニス（被着物）４を供給する。版胴６２を回転させたあと、スキージブレード６４及び密着ローラ８３を、それぞれ版胴６２の内周面及び製版済み原紙（孔版原紙）３６に密着させるように移動させる。版胴６２の回転により、傾斜したスキージブレード６４が版胴６２の内周面上のニス（被着物）４を掻き出すと、ニス（被着物）４を、版胴６２に押し付けて版胴６２の通過開口に充填する。通過開口に充填されたニス（被着物）４を、さらに、製版済み原紙３６のメッシュ開口及びその周辺部に充填する。そして、メッシュ開口及びその周辺部に充填されたニス（被着物）４を、穿孔部から押し出す。

給紙装置から一枚の用紙２を、製版済み原紙（孔版原紙）３６の巻装された版胴６２の下部位置に搬送すると、製版済み原紙（孔版原紙）３６と密着ローラ８３との間で用紙２を挟持する。このとき、用紙２が製版済み原紙（孔版原紙）３６に密着する。メッシュ開口及びその周辺部に充填されたニス（被着物）４が、穿孔部から押し出されるとともに、ニス（被着物）４の付着力により用紙２に被着（付着）する。

穴開きベルト８２上のクランプ爪７９は、製版済み原紙３６の円周方向に形成された製版領域のニス（被着物）４を転写した用紙２の搬送方向の先端部分を掴んで、用紙２を版胴６２から強制的に引き剥がして、穴開きベルト８２上に排出する。排出された用紙２を抵抗加熱ヒータ７２で加熱して、ニス（被着物）４を流動化させて、用紙２の上に塗布されたニス（被着物）４の表面を平滑にする。そのあと、キセノンフラッシュランプ７４で用紙２に紫外線を照射して、用紙２の上に塗布されたニス（被着物）４を硬化・定着させる。硬化・定着した用紙２を、用紙回収部９０の紙受台９２上の所定位置に揃えて載置する。

本発明の第一実施形態によれば、紫外線及び赤外線を含む電磁波を放射するキセノンフラッシュランプ７４を、製版済み原紙（孔版原紙）３６の作成と、用紙２の上に塗布された紫外線硬化型ニス（被着物）４の硬化と、の両方に用いることにより、低コスト化及び小型化が可能になるという効果を奏する。

次に、図７及び８を参照しながら、本発明の第二実施形態に係る孔版印刷装置１０、及び該孔版印刷装置１０を用いた用紙２へのニス（被着物）４の孔版印刷方法について説明する。なお、第二実施形態の特徴部分を除く他の構成は上述した第一実施形態と同じであるので、第二実施形態の特徴部分については詳細に説明するが、特徴部分以外の他の構成に関する説明を省略する。

第一実施形態では、製版済み原紙３６を版胴６２に手動で巻装するのに対して、第二実施形態は、製版済み原紙３６を版胴６２に自動的に巻装することを特徴としている。

第二実施形態では、孔版印刷装置１０の内部で製版済み原紙（孔版原紙）３６を作成し、作成された製版済み原紙３６を版胴６２に自動的に巻装している。

図７において、照射装置７と用紙搬送経路との間に製版原稿作成・供給装置３５が配設されている。製版原稿作成・供給装置３５は、供給ロール２２に巻き取られた製版原稿としての肉厚の透明シート（例えば、ポリエチレンテレフタート製）を引き出し、黒体物としてのカーボンブラックを含むインキで所望の原稿像２８ｃを透明シートの上に形成して製版原稿とする。当該原稿像２８ｃは、カーボンブラックを含むインクリボンとサーマルヘッドとを組み合わせた熱転写方式や、カーボンブラックを含むインキ（顔料タイプや染料タイプ）をノズルから吹き付けるインクジェット方式等の製版原稿作成装置２４により形成することができる。

他方、供給ロール３０に巻回されたメッシュフィルム３６を、照射装置７のところまで引き出す。原稿像２８ｃの形成された面に対してメッシュフィルム３６の熱可塑性樹脂フィルム３６ｃを密接・積層させる。当該密接・積層体が、照射装置７の直下位置に来るように位置決めした状態で、熱穿孔による製版手段７０としてのキセノンフラッシュランプ７４を所定の条件で発光させることによって放射された赤外線のフラッシュ光をメッシュフィルム３６に照射して、熱可塑性樹脂フィルム３６ｃを熱穿孔して、製版動作が完了する。製版に使用された透明シートを、回収ロール２８に巻き取って回収する。なお、製版原稿作成・供給装置３５が用紙搬送経路と干渉して用紙２の搬送の障害となる場合には、製版原稿作成・供給装置３５を用紙搬送経路の外に退避させる構成とすることができる。したがって、製版原稿及び製版済み原紙（孔版原紙）３６を自動的に作成して供給することができる。

製版されたメッシュフィルム３６を所定寸法に切断した製版済み原紙（孔版原紙）３６を塗工部６０の版胴６２に装着する。このとき、製版済み原紙（孔版原紙）３６の搬送方向の先端部分を少し持ち上げて版胴６２の外周面に係着させたあと、版胴６２が矢印の方向（図７では反時計回り）に回転することにより、製版済み原紙（孔版原紙）３６が版胴６２の外周面に対して着脱自在に巻装する。したがって、製版済み原紙（孔版原紙）３６を版胴６２に自動的に巻装することができる。

傾斜したスキージブレード６４と版胴６２の内周面との間に、所定量のニス（被着物）４を供給する。版胴６２を回転させたあと、スキージブレード６４及び密着ローラ８３を、それぞれ版胴６２の内周面及び製版済み原紙（孔版原紙）３６に密着させるように移動させる。版胴６２の回転により、傾斜したスキージブレード６４が版胴６２の内周面上のニス（被着物）４を掻き出して、ニス（被着物）４を、版胴６２に押し付けて版胴６２の通過開口に充填する。通過開口に充填されたニス（被着物）４を、さらに、製版済み原紙３６のメッシュ開口及びその周辺部に充填する。そして、メッシュ開口及びその周辺部に充填されたニス（被着物）４を、穿孔部から押し出す。

給紙装置から一枚の用紙２を、用紙搬送方向に沿って（図７で左側から右側に）搬送し、製版済み原紙（孔版原紙）３６の巻装された版胴６２の下部位置に到達すると、製版済み原紙（孔版原紙）３６と密着ローラとの間で用紙２を挟持する。このとき、用紙２が製版済み原紙（孔版原紙）３６に密着する。メッシュ開口及びその周辺部に充填されて穿孔部から押し出されるニス（被着物）４が、ニス（被着物）４の付着力により用紙２に被着（付着）する。

版胴６２に付着した用紙２を版胴６２から強制的に引き剥がし、抵抗加熱ヒータ（図示しない）の加熱による平滑化処理を行ったあと、照射装置７のところまで搬送する。照射装置７は、紫外線硬化部（紫外線硬化手段）７０として機能し、キセノンフラッシュランプ７４から用紙２に照射された紫外線により、用紙２の上に塗布されたニス（被着物）４を硬化させる。硬化・定着した用紙２を、用紙回収部の紙受台上の所定位置に揃えて載置する。なお、その使用が終了した製版済み原紙（孔版原紙）３６は、版胴６２から自動的に取り外して製版原紙回収部４０にて回収する。

本発明の第二実施形態によれば、紫外線及び赤外線を含む電磁波を放射するキセノンフラッシュランプ７４を、製版済み原紙（孔版原紙）３６の作成と、用紙２の上に塗布された紫外線硬化型ニス（被着物）４との硬化の両方に用いることにより、低コスト化及び小型化が可能になることに加えて、製版済み原紙３６を版胴６２に自動的に巻装できるという効果を奏する。

次に、図８を参照しながら、本発明の第二実施形態の変形例に係る孔版印刷装置１０について説明する。

図７に示した本発明の第二実施形態と図８に示した変形例とを比較すると、図７の実施形態では、照射装置７の周辺に製版原稿作成・供給装置３５を配設しているのに対して、図８の変形例では、照射装置７の周辺に製版原稿供給装置３４を配設している点が相違している。

図８において、製版原稿供給装置３４は、トナー印刷されたＯＨＰフィルム（製版原稿）３８を枚様式に照射装置７の直下まで供給する。製版原稿としてのトナー印刷されたＯＨＰフィルム３８は、トナーを用いた電子写真式の画像形成装置（図示しない）を用いて、黒体物としてのトナー像３８ｃをＯＨＰフィルム３８ａ上に定着させたものである。トナー像３８ｃの形成した面がメッシュフィルム３６の熱可塑性樹脂フィルム３６ｃに対向するように、トナー印刷されたＯＨＰフィルム３８を配置する。

供給ロール３０に巻回されたメッシュフィルム３６を、照射装置７のところまで引き出す。トナー像３８ｃの形成された面に対してメッシュフィルム３６の熱可塑性樹脂フィルム３６ｃを密接・積層させる。当該密接・積層体が、照射装置７の直下位置に来るように位置決めした状態で、熱穿孔による製版手段７０としてのキセノンフラッシュランプ７４を所定の条件で発光させることによって放射されたフラッシュ光の赤外線をメッシュフィルム３６に照射して、熱可塑性樹脂フィルム３６ｃを熱穿孔して、製版動作が完了する。製版に使用したトナー印刷されたＯＨＰフィルム３８を、回収ボックスにて回収する。なお、製版原稿供給装置３４が用紙搬送経路と干渉して用紙２の搬送の障害となる場合には、製版原稿供給装置３４を用紙搬送経路の外に退避させる構成とすることができる。したがって、製版原稿を自動的に照射装置７に供給することができる。

製版されたメッシュフィルム３６を所定寸法に切断した製版済み原紙（孔版原紙）３６を塗工部６０の版胴６２に装着する。このとき、製版済み原紙（孔版原紙）３６の搬送方向の先端部分を少し持ち上げて版胴６２の外周面に係着させたあと、版胴６２が矢印の方向（図７では反時計回り）に回転することにより、製版済み原紙（孔版原紙）３６が版胴６２の外周面に対して着脱自在に巻装する。したがって、製版済み原紙（孔版原紙）３６を版胴６２に自動的に巻装することができる。なお、その使用が終了した製版済み原紙（孔版原紙）３６は、版胴６２から自動的に取り外して製版原紙回収部４０にて回収する。

図７に示した本発明の第二実施形態と同様に、版胴６２から押し出されたニス（被着物）４を用紙２に付着させたあと、版胴６２に付着した用紙２を版胴６２から強制的に引き剥がし、抵抗加熱ヒータ（図示しない）の加熱による平滑化処理を行う。そして、紫外線硬化手段としての照射装置７のキセノンフラッシュランプ７４から放射された紫外線により、用紙２の上に塗布されたニス（被着物）４を硬化させる。

本発明の第二実施形態の変形例によれば、紫外線及び赤外線を含む電磁波を放射するキセノンフラッシュランプ７４を、製版済み原紙（孔版原紙）３６の作成と、用紙２の上に塗布された紫外線硬化型ニス（被着物）４の硬化との両方に用いることにより、低コスト化及び小型化が可能になることに加えて、製版済み原紙３６を版胴６２に自動的に巻装できるという効果を奏する。

なお、本発明で使用されるニス（被着物）４は、熱可塑性を有するとともに紫外線で硬化する組成物である。紫外線硬化型組成物は、紫外線重合性化合物、光開始剤を必須成分とし、さらに必要に応じて、着色顔料や分散剤や溶剤や熱可塑性ゲル化剤等を含んでいる。本発明を限定しない紫外線重合性化合物としては、分子内にラジカル重合可能な不飽和二重結合を有する化合物が用いられ、具体的には、比較的低分子量のポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、又はポリブタジエン樹脂を例示することができる。

上記各実施形態では、印刷済みの用紙２の上にコーティングを行うためのニスであるとして被着物４を説明している。被着物４がニスである場合、用紙２の上の印刷物を視認することができるように、被着物４は一般に透明又は半透明である。印刷済みの用紙２に対してニスをコーティングすることにより、印刷済みの用紙２の保護や、光沢（ツヤ）を持った意匠を実現することができる。また、文字や図柄等が印刷された用紙２において、印刷された文字や図柄等の所定箇所のみをニス（被着物）４で部分的にコーティングすることにより、文字や図柄等を浮き上がらせたり光沢を付与したりすることができる。なお、用紙２の上の印刷物を視認不可とするために、着色顔料等を含んだ不透明な被着物４を用いることもできる。

被着物４としてのニスは、インキに置き換えることができる。被着物４が用紙２の上に立体的な印刷を行うためのインキである場合、被着物４は黒色や各種カラーの着色顔料により着色されている。用紙２に対してインキを厚塗りで印刷することにより、立体的な印刷物を提供することができる。したがって、被着物４は、コーティング用のニス、印刷用のインキ、立体感のある模様形成等の幅広い用途に使用することができる。

なお、本発明を理解しやすくするために、具体的な構成や数値を用いて説明したが、これらはあくまでも例示であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明の技術的範囲内において、種々の実施形態や変形例を構成することができることは、当業者には明らかである。

２：用紙
４：ニス（被着物）
７：照射装置
１０：孔版印刷装置
１２：装置本体
２０：製版部（製版手段）
３４：製版原稿供給装置
３６：製版済み原紙（孔版原紙）
３６ａ：メッシュ状支持体
３６ｃ：熱可塑性樹脂フィルム
５０：用紙供給部
６０：塗工部
６２：版胴
６４：スキージブレード
７０：紫外線硬化部（紫外線硬化手段）
７１：抵抗加熱ヒータ制御回路
７２：抵抗加熱ヒータ
７３：キセノンフラッシュランプ点灯回路
７４：キセノンフラッシュランプ
８０：排紙部
８２：穴開きベルト
８３：密着ローラ
９０：用紙回収部
２００：製版容器

Claims (7)

1. 熱可塑性樹脂フィルムの熱穿孔によって形成された孔版原紙と、
   熱穿孔された前記孔版原紙を前記円筒状周壁の外周面上に巻装する版胴と、
   前記版胴の内周面に摺接して、前記版胴の内周面との間に供給された紫外線硬化型被着物を押し出すスキージブレードと、
   前記版胴及び前記孔版原紙を介して前記スキージブレードに対向配置されて、搬送される用紙を前記版胴に巻装された前記孔版原紙に密着させる密着ローラと、
   少なくとも紫外線及び赤外線を含む電磁波を放射する単一の光源と、
   前記単一の光源から照射される電磁波の強弱を調節する調節手段と、
   を備え、
   前記版胴及び前記孔版原紙から押し出された前記紫外線硬化型被着物を前記用紙上に被着させたあと前記紫外線硬化型被着物を紫外線硬化させる孔版印刷装置であって、
   前記単一の光源は、前記孔版原紙への熱穿孔と、前記用紙上に被着された前記紫外線硬化型被着物の紫外線硬化と、に兼用できるように構成されていることを特徴とする孔版印刷装置。
2. 前記光源は、キセノンフラッシュランプであることを特徴とする、請求項１に記載の孔版印刷装置。
3. 前記光源は、少なくとも前記孔版原紙の熱穿孔の際にはフラッシュ光を放射することを特徴とする、請求項１又は２に記載の孔版印刷装置。
4. 前記紫外線硬化型被着物は、印刷済み用紙の表面をコーティングするためのニス、又は用紙の表面を印刷するためのインキであることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の孔版印刷装置。
5. 前記調節手段は、前記単一の光源と、電磁波の照射される対象物との間の照射距離を調節する高さ調節機構であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の孔版印刷装置。
6. 前記孔版原紙は、複数の微小なメッシュ開口を有するメッシュ状支持体上に熱可塑性樹脂フィルムを貼合したスクリーン印刷版であることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の孔版印刷装置。
7. 前記請求項１乃至６のいずれか一つに記載された孔版印刷装置を用いて、
   熱穿孔される前記孔版原紙と、前記紫外線硬化型被着物の被着した前記用紙とに対して、それぞれ、前記単一の光源から放射された電磁波を照射することを特徴とする、孔版印刷方法。

Images