JPH08169188A

JPH08169188A - 水性インキ及び無水印刷板を用いるインターステーション乾燥及び抽出方式多色オフセット印刷機

Info

Publication number: JPH08169188A
Application number: JP24354195A
Authority: JP
Inventors: John W Bird; ダブリューバードジョン
Original assignee: HOWARD WARREN DEMOORE
Current assignee: HOWARD WARREN DEMOORE
Priority date: 1994-08-16
Filing date: 1995-08-16
Publication date: 1996-07-02
Also published as: EP0697290A1; CA2156005A1

Abstract

(57)【要約】【課題】乾式平版印刷方式の水なし版、水性インキ、
及びインターステーション乾燥装置／除去装置を利用す
るオフセット輪転印刷機を提供する。【解決手段】水性印刷インキを、疎水性の非画線版面
部及び親水性の画線版面部を備えた水なし版に転移させ
る。水性印刷インキを水なし版の版面に付着させ、それ
により画線部を水性印刷インキで濡らし、そして水性印
刷インキが非画線部からはじかれるようにする。水性印
刷インキの水分を高速熱風インターステーション乾燥装
置で蒸発させる。水蒸気、揮発物及び高温空気を、高性
能の熱及び水分除去装置（extractor)で印刷機から除去
し、印刷されたばかりの基材上の水性インキが乾いた状
態になり、この上に次の印刷ユニットですぐに重ね刷り
できるようにする。湿し装置が不要であり、しかも水性
印刷インキが油性成分を含まないので、オフセット平版
印刷における水と油の二成分の化学的性質と関連した問
題が無くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般に、オフセット
輪転印刷機に関し、特に、湿しユニットを用いないで、
水を基剤とする印刷インキを水なし版（「無水印刷板」
ともいう）に転移させ、次にインキ受容ブランケットに
転移させるようになっており、また水性印刷シートを高
速熱風乾燥装置／熱及び水分除去（抽出）装置システム
によって乾燥させるオフセット輪転印刷機に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】３つの
基本的な印刷法を含む印刷技術は、非常に進歩の著しい
分野である。これら３つの印刷法は、（ａ）隆起した面
から印刷を行なう活版印刷（凸版及びフレキソ印刷）、
（ｂ）インキによって湿潤可能な（親油性の）化学的に
処理された画線部及び水で湿潤可能な（親水性の）化学
的に処理された非画線部を備えた実質的に平らな面から
印刷が行なわれるリソグラフィー、及び（ｃ）印刷イン
キが窪み又は凹部内に受け入れられる彫刻版を用いるグ
ラビア及び凹版印刷法である。オフセット平版印刷法
（「オフセットリソグラフィー」と呼ばれることがあ
る）は、油と水が相互に反発するという原理を利用して
いる。オフセット輪転印刷法は、平版面を備えた円筒形
の版を用いる特別な方式の平版印刷法である。

【０００３】従来型オフセット輪転印刷機は、平版印刷
用の版胴を利用している。平版印刷方式の版胴を備えた
オフセット印刷では、版面は、互いに排他的なインキ受
容部と水受容部を形成するよう化学的に処理されてい
る。オフセット平版印刷用の版は、親水性（水によって
湿潤可能）の非画線部及び親油性（油によって湿潤可
能）の画線部を有する。印刷作業中、平版を水膜（湿し
溶液）で完全に濡らし（湿潤させ）、次に、油を基剤と
するインキをインキローラによって版に塗布する。疎水
性の油基剤インキは、水で湿潤可能な親水性画線部によ
って拒絶される。これにより、親油性版面上にインキ付
き画線が得られ、次にこれは中間インキ受容ブランケッ
トの表面に転移することができ、それによりインキ付き
画線を基材、例えばシート紙又は巻取紙上に転移（オフ
セット）させる。

【０００４】高沸点鉱油を含有する印刷インキは、乾燥
時間が長いことが特色である。油基剤印刷インキの乾燥
は、印刷インキの溶剤及び油性成分の蒸発、これらの基
材中への浸透及び吸収、並びに熱により促進される油性
成分の酸化によって達成される。高速印刷法では、高沸
点油性溶剤及び重合性成分を含む印刷インキは、印刷ユ
ニット間では硬化又は乾燥せず、かくしてバックトラッ
ピング及びドットゲインにより印刷品質が低下する。ブ
ランケット上でのバックトラッピングにより、ぼんやり
とした画線が連続して流れるシート上に生じ、「ゴース
ト」とこの業界で知られるものが生じる。ドットゲイン
は、印刷ドットの毛管作用による膨張及び機械的な圧力
による拡大によって生じる、連続配置の印刷ユニットに
おけるドットサイズの増大である。

【０００５】オフセット平版印刷法では、版に供給され
るインキの量と版面に塗布される湿し溶液の量との間に
綿密なバランスを維持する必要がある。湿し溶液が多す
ぎると、色が洗い落とされ、インキの乾燥が遅くなり、
また水負け及びドットゲインが生じる。湿し溶液が不十
分であると、版の非画線部がインキをピックアップ（ス
カミング）すると共に非画線部で印刷し、かくしてドッ
トゲインが生じる。インキ／湿し溶液のバランスは感温
性なので、高速作業での印刷機の温度制御を行なうため
の精巧な手段が必要になる。油基剤印刷インキの使用に
おけるもう一つの欠点は、油基材印刷インキの乾燥時に
有害揮発物が印刷機設置室内及び大気中へ放出されるこ
とにある。さらに、デリバリースタッカ内での裏移り及
びスティッキングを防止するよう印刷されたばかりのシ
ート紙に吹き付けられるパウダーが印刷機設置室内へ飛
び散る。

【０００６】基材印刷インキの酸化に必要な時間及び油
基材インキ及び液状湿し溶液のバランスを制御する上で
の困難さは、油と水の化学的性質を利用する印刷インキ
の使用に課される技術的な欠点となることは理解されよ
う。

【０００７】油と水のバランスに関する問題を解決する
一方法は、液状湿し溶液を完全に使用しないようにする
ことにある。かかる解決策は、油基剤印刷インキと組合
わせて用いられる水なし版（これはまた、「乾式平版」
と呼ばれる）と関連して提案された。

【０００８】水なし版は、親油性の画線部及び疎油性の
非画線部を有する。本発明以前においては、水なし版を
用いる印刷法は、もっぱら特別に配合された油基剤イン
キについて用いられていた。しかしながら、油基剤イン
キのタックは、高速印刷時における各印刷ユニットのイ
ンキローラ及び他の可動部品によって生じる摩擦熱の結
果として実質的に小さくなり、その結果スカミング及び
トーニング（toning）が生じ、それにより油基剤インキ
が、元来油性インキを拒絶する水なし版の非画線部に付
着する。油基剤水なしインキは性質上感温性が非常に強
いので、高速水なし版利用印刷法では、インキローラ、
版胴及び印刷機のサイドフレームをインキ製造業者によ
って特定された整定値の±３°Ｆ（±１．６５℃）の温
度内に維持するために精巧な冷却手段が必要である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、水性印刷イ
ンキ及び被膜材料を水なし版を用いる印刷法における油
基剤インキの代わりとして用い、それにより平版印刷法
の油／湿し溶液に関する問題及び水なし版を用いる印刷
法の温度制御問題を回避する手段を発見した。すなわ
ち、本発明者は、水なし版を装着し、湿し装置を有さな
い高速オフセット輪転印刷機で水基剤インキを使用する
方法を発見した。本発明の方法は、水なし版の疎水性非
画線部と水性印刷インキの間の表面張力の差が、非画線
部上の水性印刷インキの付着的な湿潤（濡れ）が広範囲
の高い作動温度にわたり生じないほど充分に大きいとい
う発見に基づいている。その理由は、水性インキの表面
張力は常に、水なし版の非画線部材料の限界表面張力の
値よりも実質的に大きいからである。例えば、二酸化シ
リコン（ＳｉＯ₂）製の従来型水なし版の非画線部材料
の表面張力は、８０°Ｆ〜１００°Ｆ（２６℃〜３７
℃）の温度状態で２０〜３０ダイン／ｃｍであり、これ
に対し従来型水性印刷インキの表面張力は同一温度にお
いて６０〜７０ダイン／ｃｍである。その結果、水性印
刷インキを、スカミング又はトーニングに関する問題を
生じさせないで、また印刷機の各種部分の冷却を必要と
しないで、印刷機の広い作動温度範囲に亘って油基剤水
なしインキの代替手段として使用できる。

【００１０】本発明者は、親油性であるように設計され
ている水なし版の画線部は親水性でもあり、疎油性であ
るように設計されている水なし版の非画線部は疎水性で
もあることを発見した。

【００１１】非画線部の付着的湿潤は生じないが、その
理由は、温度が広範囲にわたって変化しても水性インキ
の表面張力が代表的な水なし版の非画線部材料（ＳＩＯ
２）の限界表面張力値に近くないからである。表面張力
の差が大きいので、水なし版の非画線部は水性印刷イン
キをはじくことになる。水なし版の画線部を形成する金
属（例えばアルミニウム）は、数千（周囲温度）〜数百
ダイン／ｃｍ（溶解点近傍の温度）の範囲にわたる高い
表面張力値を有する。かかる金属製画線部は水性インキ
によって容易に濡らすことができ、この印刷インキは水
性インキの表面張力が金属表面の限界表面張力値を決し
て超えないので金属製表面上に容易に広がる。

【００１２】さらに、平版印刷法で必要とされる湿し装
置は、水なし版及び水性印刷インキの組合せを用いる
と、不要である。オフセット輪転枚葉紙印刷機、オフセ
ット輪転巻取紙印刷機及びヒートセット巻取紙印刷機で
の多数の印刷ユニットによる作業は、印刷され又は被膜
が施されたばかりの基材を次の印刷ユニットで印刷する
前に、かかる基材上の水性インキ又は被膜を乾燥させる
ことによって可能となる。

【００１３】化学的に二成分の印刷インキに関する問題
は、非油性溶剤、例えば水、グリコール等をビヒクル、
稀釈剤または分散助剤として含む水性印刷インキを用い
て印刷を行なう本発明の方法によって完全に解決され
る。湿し装置は使用されず、しかも水性印刷インキは、
いかなる種類の油性成分も含有しない。水性印刷インキ
は疎水性の非画線部及び親水性の画線部を有する水なし
（乾式平版印刷）版に転移される。水なし版の表面は、
水性印刷インキと一緒に巻き取られ、それにより水性印
刷インキは画線部及び非画線部に接触する。水性印刷イ
ンキは疎水性の非画線部からはじかれ、親水性の画線部
内に保持される。次に、水性印刷インキは親水性画線部
からインキ受容ブランケットに転移される。印刷された
ばかりの基材上の水性インキの水性成分は、高速熱風イ
ンターステーション乾燥装置／大容量熱及び水分除去装
置システムによって蒸発し、したがって印刷直後のイン
キは、基材が次の印刷ユニットで印刷される前に乾くよ
うになる。

【００１４】本発明の作用効果は、当業者であれば、添
付の図面を参照してなされる以下の詳細な説明を読むと
理解されよう。

【００１５】

【発明の実施の形態】明細書中、「処理（された）」と
いう用語は、紙の一方の側に施される種々の印刷プロセ
スをいい、かかる印刷プロセスは、水性インキ及び／又
は被膜の付着を含む。「基材（substrate ）」という用
語は、シート紙（枚葉紙）又は巻取紙を指す。また、本
明細書では、「水なし版（waterless printing plat
e）」という用語は、疎油性の非画線版面部及び親油性
の画線版面部を備えた乾式平版印刷方式の版を指すもの
とする。

【００１６】今、図１を参照して、本発明の方法を、枚
葉紙オフセット輪転印刷機１２の多数の印刷ユニットと
関連して実施する。図示の実施例では、印刷機１２は、
幅が約４０インチ（１０２ｃｍ）の個々の印刷シート紙
を取り扱うことができ、しかも１時間当たり一万枚以上
の紙を印刷することがきでる。かかる四色印刷機は例え
ば、ドイツ国のハイデルベルグ・ドルクマシーネン・ア
クツィエンゲゼルシャフトにより製造され、“Heidelbe
rg Speedmaster 102V ”という商品名で市販されてい
る。

【００１７】印刷機１２は、右側の端部が符号Ｓで示さ
れているシート紙を一枚づつ次々に印刷機内に送り込む
給紙装置１６に、反対側の端部が印刷を終えたシート紙
を集めて積み重ねるデリバリー（配紙装置）スタッカ１
８にそれぞれ結合した機枠又はフレーム１４を含む。給
紙装置１６とデリバリースタッカ１８との間には、４つ
の実質的に同一のシート紙印刷ユニット２０Ａ，２０
Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄが設けられており、これら印刷ステ
ーションはシートしが印刷機内を通って移動している時
にシート紙上に異なる色のインキを印刷することができ
る。

【００１８】図１及び図２に示すように、各印刷ユニッ
トは、版胴（plate cylinder）２２、ゴム胴又はブラン
ケット胴（blanket cylinder）２４、及び圧胴（impres
sioncylinder)２６を含む。湿し装置（ダンプニング装
置）が示されていないが、これは本発明では不要である
ことによる。圧胴２６からの印刷されたばかりのシート
紙は渡し胴（transfer cylinder)Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３によ
って次の印刷ユニットに移送される。

【００１９】最後の印刷ユニット２０Ｄに隣接して位置
する塗工ユニット（coating unit）２８により、保護及
び／又は装飾のための被膜がシート紙に施される。

【００２０】印刷されたばかりの被膜が施されたシート
紙Ｓは、全体を符号３０で示すデリバリーコンベヤ装置
（delivery conveyor system）によってシート紙スタッ
カ１８に送られる。デリバリーコンベヤ３０は従来設計
のものであって、印刷されたばかりのシート紙Ｓが圧胴
２６を出ると、その前縁をくわえるためのグリッパ（く
わえ爪）を有する横方向に配置されたグリッパ棒を備え
る一対の無端デリバリーグリッパチェーン３２を有す
る。印刷シート紙Ｓの前縁がグリッパによって把持され
ると、デリバリーチェーン３２はグリッパ棒及びシート
紙Ｓを圧胴から引き離し、印刷がなされたばかりである
と共に、或いは被膜が施されたシート紙をシート紙スタ
ッカ１８に搬送する。

【００２１】印刷されたばかりであると共に、或いは被
膜が施されたシート紙Ｓは、デリバリーシート紙スタッ
カにいたる前に、デリバリー乾燥装置組立体３４の暴露
域を通過し、このデリバリー乾燥装置組立体３４は、水
性インキ及び／又は保護／装飾用被膜を乾燥させるため
の赤外線熱放射、高速の熱風、高性能熱及び水分除去装
置（extractor ）を含む。

【００２２】次に図２を参照すると、各印刷ユニット
は、水性インキＱをインキ壷４０から版胴２２に転移す
るよう列状に配置されたインキローラ３８を有するイン
キ装置３６を含む。この操作はインキ出しローラ４２及
びインキ移しローラ４４によって達成される。インキ出
しローラ４２はインキ壷４０内へ突き出て、その際その
表面は水性インキで濡れる。水性印刷インキＱは、イン
キ移しローラ４４によってインキローラ列３８に間欠的
に転移する。インキローラ列３８は水性インキＱを水な
し版４６の画線部に供給する。親油性画線部及び疎油性
非画線部を備えた水なし版４６は、米国ニューヨーク州
及び日本国千葉県浦安市所在のトレイ・インダストリー
ズ・インコーポレイテッドから入手できる。

【００２３】水性印刷インキＱは、水なし版４６からゴ
ム胴２４に装着されているインキ受容ブランケット４７
に移される。水性印刷インキは、水なし版４６の画線部
からブランケット４７のインキ受容面に移される。ブラ
ンケット４７上のインキ付けされた画線は、基材が圧胴
２６とブランケット４７との間のニップ４９を通って搬
送されるときに基材Ｓに転写される。

【００２４】次に図２、図３及び図４を参照すると、水
なし版４６は機械的クランプ４８によって版胴２２に装
着されている。水なし版４６は、機械的クランプ４８に
よって版胴２２に固定された後縁部４６Ｂを有する。水
なし版の前縁部４６ＡはダチェットホイールＲの細長い
スロット内に固定されている。水なし版４６を定位置に
装着した後、ダチェットホイールＲを締め付けて水なし
版４６を版胴２２の周りに引っ張り状態で固定する。

【００２５】水なし版４６は、ポリエステルフィルムベ
ース５２に接合されている薄いアルミニウム層５０を含
む。アルミニウムシート５０の外面は、二酸化珪素（Ｓ
ｉＯ₂）の層５４で被覆されている。二酸化珪素層５４
は、下に位置するアルミニウム層５０の表面５０Ａが露
出するようにエッチングされていて、それにより所定量
の水性印刷インキを受容するためのリザーバセルＣを画
定している。アルミニウム表面層５０Ａは親水性であ
り、かくして水性印刷インキによって湿潤可能である。
二酸化珪素フィルム又は被膜５４は疎水性であり、かく
して水性印刷インキをはじく。

【００２６】下に位置するアルミニウム層５０の露出面
５０Ａは画線部を画定し、二酸化珪素層５４の外面５４
Ａは水なし版の非画線部を画定する。下に位置する親水
性の画線部５０Ａは、疎水性の非画線部５４Ａに対して
凹んでいる。この構成では、疎水性非画線部材料５４は
各リザーバセルＣの側壁境界部を形成し、かくして正確
な量の水性インキＱのきれいな分離及び輪郭のはっきり
したリリースを行なう。所定量の水性印刷インキは、イ
ンキ受容ブランケットが接触するまで画線部の付着的な
湿潤性によりセルＣ内に保持される。セルＣの周囲の側
壁に対して水性印刷インキの親和力がないので、各リザ
ーバセルＣから水性印刷インキが完全にリリースされ、
各ドットは鮮明に印刷され明確になる。

【００２７】次に図２を参照すると、シート紙Ｓ上の印
刷されたばかりのインキは、シート紙Ｓが次の印刷ユニ
ットに到達する前に乾燥させられる。この目的のため、
主高速熱風乾燥装置及び高性能の熱及び水分除去装置５
６が、圧胴２６に隣接して設けられていて、高速高温の
空気流を暴露域Ｚ内へ、そして印刷シート紙上へ差し向
ける。それと同時に、高温の湿り空気及び揮発物は、印
刷シート紙が圧胴と接触している間に暴露域Ｚから除去
される。インキの水性成分は蒸発によって乾燥するの
で、印刷されたばかりのシート紙Ｓ上の水性インキは、
シート紙が次に印刷ユニット２０Ｂに到達する前に乾燥
する。

【００２８】作動状態によっては、印刷されたばかりの
シート紙上の水性インキを完全に乾燥させるため追加の
乾燥装置／除去装置ユニットを用いるのがよい。この目
的のため、追加の高速熱風乾燥装置／除去装置ユニット
５８を中間渡し胴Ｔ２に隣接したインターステーション
位置に設置し、印刷されたばかりのシート紙Ｓが次の印
刷ユニット内で印刷される前に高速高温の空気流を暴露
域Ｚを通して印刷されたばかりのシート紙Ｓにあてる。

【００２９】高速熱風乾燥装置／高性能の熱及び水分除
去装置ユニット５６，５８は、印刷されたばかりの各シ
ート紙Ｓの表面にくっついている湿り空気層をこするよ
うにしてバラバラにし、飛散させる高速空気ジェットを
利用する。各乾燥装置内では、高速空気は、空気分配バ
ッフル管又は送風管内の抵抗発熱体に沿って流れている
ときに高温状態に加熱される。シート紙が乾燥装置暴露
域Ｚを通って移動しているときに、高温空気の高速ジェ
ットＪを、多数の空気流通孔を通してシート紙Ｓの印刷
されたばかりの面に差し向ける。各乾燥装置組立体は、
一対の送風乾燥装置ヘッド５６Ａ，５６Ｂ，５８Ａ，５
８Ｂを含み、これらは互いに間隔を置いて並置された関
係に設けられている。

【００３０】各印刷シート紙から追い出された高温空気
及び水分は、大容量除去装置５６Ｃ，５８Ｃによって印
刷ユニットからそれぞれ完全に排出される。各除去装置
は、乾燥装置ヘッドに結合されているマニホルドを含
み、乾燥装置ヘッド間の長さ方向空隙５９を通って暴露
域Ｚから水蒸気及び高温空気を矢印Ａで指示するように
引き込む。この構成によれば、各印刷シート紙Ｓは、次
の印刷ユニットに送り込まれる前に乾燥する。

【００３１】本発明の実施に用いるのに適した水性印刷
インキは、伝統的にフレキソ（レリーフ）印刷機、凸版
印刷及びグラビア印刷で用いられているものを含む。か
かる水性インキは、着色顔料及び／又は可溶性の染料、
顔料を印刷基材の表面上に定着させる結合剤、ワック
ス、脱泡剤及び増粘剤を含む。水性印刷インキは、溶
剤、稀釈剤及び／又はビヒクルとして主として水を含有
する。好ましい増粘剤は、アルギン酸塩、スターチ、セ
ルロース及びその誘導体、例えばセルロースエステル又
はセルロースエーテル等を含む。有機顔料及び無機顔料
を含む着色剤を、水に溶けない染料から誘導してもよ
い。好ましくは、本発明の実施に用いられる水性印刷イ
ンキの動的粘度は、粘度計により７３°Ｆ（２３℃）で
測定して２０００〜４０００センチポアズである。代表
的には、水性印刷インキは、７３°Ｆ（２３℃）でゲル
状コンシステンシーを有する。

【００３２】水を基剤とする印刷インキの適当な代替物
として、印刷インキ組成の溶剤は、主としてグリコール
等であるのがよく、また少量の水成分を含むのがよく、
顔料は適当な樹脂によって結合される。

【００３３】次に、図５及び図６を参照すると、本発明
の方法は、巻取紙オフセット輪転印刷機６０と組み合わ
せて実施できる。図示の実施例では、巻取紙印刷機６０
は５色巻取紙オフセット輪転両面刷印刷機であり、この
印刷機は、幅が約３８インチ（９７ｃｍ）の連続巻取紙
を取り扱うことができ、しかも毎分５００フィート以上
で動作することができる。この印刷機は例えば、ドイツ
国のハイデルベルグ・ドルクマシーネン・アクツィエン
ゲゼルシャフトにより製造され、“HeidelbergWeb”と
いう商品名で市販されている。

【００３４】巻取紙印刷機６０は、右側の端部が符号Ｗ
で示されている巻取紙基材を連続的に巻取紙印刷機内へ
送り込む巻取紙供給ユニット６２に、反対側の端部がシ
ート折りユニット６６及びシートカッタ（裁断機）／ス
タッカ６８にそれぞれ結合した機枠又はフレーム６２を
含む。巻取紙供給ユニット６４と折りユニット６６との
間には、４つの実質的に同一の巻取紙印刷ユニット７０
Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ及び第５番目のユニット７
０Ｅが設けられており、印刷ユニット７０Ａ，７０Ｂ，
７０Ｃ，７０Ｄは巻取紙Ｗが印刷機を通過しているとき
に異なる色のインキを巻取紙Ｗ上に印刷することがで
き、また第５のユニット７０Ｅは第５番目の色または保
護及び／または装飾用被膜を印刷されたばかりの基材に
任意的に施すことができる。印刷機は、各々がブランケ
ット相互間で印刷を行なう８〜１０という多くの個数の
印刷ユニットを含むのがよい。この構成によれば、印刷
は、両面刷モードで実施され、したがって、巻取紙基材
が巻取紙印刷機６０を通過しているときにその両面が印
刷及び／または被覆されるようになる。

【００３５】図５に示すような従来型巻取紙印刷機６０
では、印刷されたばかりの油基剤インキは、巻取紙Ｗが
オーブン７２を通過しているときに乾燥させられる。オ
ーブンは約３００°Ｆ（１４９℃）の温度で動作し、し
たがって高沸点鉱油及び他の揮発性溶剤が除去され、乾
燥が実質的に溶剤蒸発プロセスとして起こるようにな
る。次に、巻取紙基材Ｗは、巻取紙基材Ｗ及びインキの
高温を低くするための多数のチルローラを備えていて、
インキを定着硬化させるチルローラスタンド７４を通過
する。

【００３６】従来型の油基剤インキで用いられる高沸点
鉱油は有毒であって、注意深く取り扱わなければならな
いことは理解されよう。これは、従来型巻取紙印刷機で
は、触媒コンバータアフターバーナを用いることによっ
て行なわれ、この触媒コンバータアフターバーナは、オ
ーブンガスを大気中に放出する前に、蒸発した油性イン
キ成分を有効に除去する。揮発物及び他の煙道ガスは、
オーブン７２から排気マニホルド７８を通って触媒コン
バータアフターバーナ７６内へ排出される。変換後、無
毒ガス８０は、排気導管８２を通って大気中に排出され
る。

【００３７】図６及び図７を参照すると、巻取紙印刷機
６０は、オーブン７２及び関連の触媒コンバータアフタ
ーバーナ機器７６，７８，８２及びチルローラスタンド
７４を無くすことにより変更がなされている。オーブン
７２、触媒コンバータ７６及びチルローラスタンド７４
並びに油基剤インキは、本発明にとって不要である。そ
の代わりに、水を基剤とするインキを用いるので、有毒
蒸留物が生じなくなる。その結果、蒸留物処分問題及び
高ＢＴＵオーブンシステム、チルローラユニット及びア
フターバーナに関連した多大な投資も不要になる。多大
な投資を必要とする機器をなくすことは、水性インキシ
ステム及び水なし版を、本発明の高速熱風乾燥装置並び
に熱及び水分除去装置ユニットと組み合わせて用いるこ
とにより可能となる。

【００３８】図６及び図７に示すように、巻取紙印刷機
６０は、オーブン７２、関連の触媒コンバータアフター
バーナ機器７６，７８，８２及びチルローラスタンド７
４を無くすことによりかなり単純化されている。巻取紙
印刷機６０はさらに、水なし版４６Ａ，４６Ｂをそれぞ
れ版胴２２Ａ，２２Ｂに装着することにより変更がなさ
れている。水なし版４６Ａ，４６Ｂは下側ブランケット
４７Ａ及び上側ブランケット４７Ｂに当てられ、それに
より巻取紙基材の両面が印刷される。

【００３９】各巻取紙印刷ユニットは、水性インキＱを
インキ壷４０から水なし版４６Ａ，４６Ｂにそれぞれ移
すよう配列された列状のインキローラ３８を有するイン
キ装置３６を含む。水性インキＱの転移は、インキ出し
ローラ４２及びインキ移しローラ４４によって行なわれ
る。インキ出しローラ４２はインキ壷４０内へ突き出
て、その際その表面は水性インキ９で濡れる。インキロ
ーラ列３８は水性インキを水なし版４６Ａ，４６Ｂの画
線部にそれぞれ供給する。水なし版、Ｂ−Ｂ型（branke
t-to-branket) 印刷構成は各印刷ユニット７０Ａ，７０
Ｂ，７０Ｃ，７０Ｄ及び７０Ｅで反復的に設置されてい
る。任意的に、最後の印刷ユニット７０Ｅを、装飾／保
護被膜を施すのに用いてもよく、或いはこれを第５の色
を印刷するよう図７に示すように構成してもよい。

【００４０】再び、図６及び図７を参照すると、一対の
高速熱風乾燥装置／高性能熱及び水分除去装置ユニット
８４，８６が、巻取紙Ｗの上下のインターステーション
位置に設置されている。図７に示すように、各乾燥装置
／除去装置ユニット８４，８６は、一対の乾燥装置ヘッ
ド８４Ａ，８４Ｂ及び８６Ａ，８６Ｂをそれぞれ含む。
巻取紙Ｗが一印刷ユニットから次の印刷ユニットに移動
しているときに、加熱された空気ジェットＪが高速状態
で乾燥機ヘッドに設けられた精密穴を通って印刷された
ばかりの巻取紙Ｗ上に放出される。巻取紙Ｗに続く空気
の境界層は、高速高温空気ジェットＪによって巻取紙Ｗ
の表面から離される。水性インキＱは熱エネルギー吸収
に応じた蒸発の結果として及び高温空気対流／除去の結
果として完全に乾燥する。

【００４１】自由になった水蒸気及び高温空気Ａは、高
性能大容量除去装置８４Ｃ，８６Ｃによって各印刷ユニ
ットから完全に除去又は駆逐される。各除去装置は、乾
燥機ヘッドに結合されていて、水分含有高温空気Ａを巻
取紙Ｗの両側で暴露域Ｚから乾燥機ヘッド間の長さ方向
空隙５９を通って引き込むマニホルドを有する。この構
成によれば、水性インキＱは、巻取紙基材が次の印刷ユ
ニットに引き寄せられる前に完全に乾燥する。

【００４２】本発明の方法は、油基剤印刷インキの有毒
蒸留物を用いず、したがって蒸留物処分問題及びオーブ
ンシステム、チルローラスタンド及びアフターバーナー
と関連した多大な投資がなくなることが理解されよう。
オーブンはそれ自体、これが消費する大量の燃料に加
え、さらにガスが大気中に放出される前に蒸留蒸気を無
くすアフターバーナー又は触媒コンバータと共に相当大
きな投資となる。チルローラスタンド７４も相当大きな
投資となり、このチルローラスタンド７４は巻取りし基
材Ｗの高温を低温にし、かくして巻取紙基材を折りユニ
ット６６及び断裁／積み重ねユニット６８内でさらに取
り扱って処理するときのインキ汚れを防止するために従
来型ヒートセット方式オフセット巻取紙印刷機では必要
である。

【００４３】高温オーブン７２の費用及び設置空間に関
する要件とは別のもう一つの欠点は、オーブンが乾燥作
業中に巻取紙基材Ｗからあまりに大量の水分を除去する
場合があることであり、これは顕著な静電気に関する問
題を引き起こすと共に基材が折り作業中に脆くなってし
まう。本発明では水分制御及び静電気の制御装置が不要
である。というのは、基材の乾燥が、印刷ユニット間に
おいて、インターステーション高速熱風乾燥装置／熱及
び水分除去装置ユニット５６，５８（枚葉紙印刷機）、
又はインターステーション高速熱風乾燥装置／熱及び水
分除去装置ユニット８４，８６（巻取紙印刷機）によっ
て行なわれるからである。

【００４４】本発明の巻取紙印刷機の実施例で用いられ
る水基剤インキは、本発明のインターステーション高速
熱風乾燥装置によってもたらされる比較的適度の乾燥温
度で乾燥する。印刷されたばかりの巻取紙Ｗは各印刷ユ
ニット間で乾燥するので、鮮明度及び印刷品質は実質的
に向上する。というのは、水性インキＱは、巻取紙基材
Ｗが次の印刷ユニットに入る前に各印刷ユニット（乾式
トラップ）で乾燥するからである。巻取紙基材は、次の
印刷ユニットに入る前に乾燥するので、ユニット間ドッ
トゲインブランケット上のバックトラッピングは完全に
無くなる。その結果、本発明の方法を利用することによ
り、オーブン７２、チルローラスタンド、湿しユニット
及びアフターバーナー７６が不要になる。かくして、相
当な投資上の節約及び床設置空間の節約が、印刷品質の
実質的な向上と共に実現される。上述の枚葉紙オフセッ
ト輪転印刷機及び巻取紙オフセット輪転印刷機に加え
て、本発明は、図８に示すようなオープン式巻取紙印刷
機９０と組み合わせて実施でき、かかるオープン式巻取
紙印刷機には、水性インキＱ及びインターステーション
乾燥装置／除去装置ユニット８４，８６が使用される水
なし版４６Ａ，４６Ｂを装備している。オープン式巻取
紙印刷機は、新聞輪転機として一般に使用されており、
運転相互間で相当な長さの作動停止時間又は空き時間が
ある。水性インキ、水なし版及びインターステーション
乾燥装置／除去装置ユニットを用いることにより、新聞
輪転機９０を、高品質の紙、例えばコーテッド素材、ス
ーパーカレンダー処理素材等への印刷に用いることがで
きる。すなわち、週刊新聞誌を作るために一週間に一日
しか使用されない新聞輪転機９０を、より良質の紙、例
えば広告冊子、カタログ、ダイレクトメール、光沢のあ
る新聞折込み等を必要とする受注印刷のために週の残り
の日について用いることができる。

【００４５】図８のオープン式巻取紙新聞輪転機９０の
作動原理は、多数の印刷ユニット９２Ａ，９２Ｂ，９２
Ｃ，９２Ｄが第１のウエブＷ１上に四色の印刷を行なう
ために垂直アレイをなして配置されていることを除き、
図５の巻取紙オフセット輪転両面刷印刷機の作動原理と
実質的に同一である。第５の印刷ユニット９２Ｅが垂直
アレイから切り離されていて、第５の色、通常は黒を第
２のウエブＷ２上に印刷する。

【００４６】第１のウエブＷ１は、巻出しスタンド９６
内の供給ロール９４から引き出される。第１のウエブＷ
１をオープン式巻取紙垂直アレイ内で印刷した後、これ
をアセンブリユニット９８内へ送り込み、ここで巻取紙
を折って断裁する。同様に、印刷されたばかりの巻取紙
Ｗ２を供給ロールから印刷ユニット９２Ｅを通ってアセ
ンブリステーション９８内へ送り込み、ここでこれを折
り、断裁し、インタリーブされ、多色巻取紙Ｗ１の折り
部分と一緒に組み合わせる。

【００４７】塗工ユニットを付加して、保護又は装飾の
いずれかの目的でスポット又はブランケット被膜を形成
しても良い。かくして、従来では高吸収度の素材を用い
て新聞紙、電話帳等を印刷するためにのみ用いられたオ
ープン式巻取紙新聞印刷機９０を今や、新聞の製造に使
用されていない間に、特注印刷作業のための高品質で低
吸収度の紙への印刷に用いることができる。

【００４８】また本発明を、図９に示すような巻取紙オ
フセット輪転非両面刷印刷機１００に利用してもよい。
巻取紙非両面刷印刷機１００は、多数の印刷ユニット１
０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ，１０２Ｄを含み、代表的
にはアンコーテッド素材上にビジネス書式（business f
orms) を印刷するために用いられる。水なし版４６、イ
ンターステーション乾燥装置８４及び水性インキＱを用
いることにより、オフセット輪転巻取紙印刷機１００
を、コーテッド素材、例えばカタログ、雑誌、小冊子又
はパンフレット及び光沢のある新聞折込みへの印刷に用
いることができる。例示の実施例では、巻取紙オフセッ
ト印刷機１００は、非両面刷「ブランケット−スチール
（blanket-to-steel）」と称される構成で巻取紙Ｗの片
側にのみ印刷を行なう。即ち、インキ付き画線は、ブラ
ンケット４７からブランケット４７と圧胴２６との間の
ニップを通って転写され、したがって印刷が片側にのみ
行なわれるようになる。

【００４９】両面刷（perfecting) は、巻取紙Ｗをイン
ターステーションターンバーを通って送り、反対側の面
に印刷を行なうことにより印刷機１００内で達成され
る。マーク付け（marking)及びインキ汚れの問題は、各
印刷ユニットで巻取紙上の水性インキを乾燥させること
によって解決される。これにより、巻取紙印刷機１００
はコーテッドペーパーの重ね刷りを行なうことができ、
しかもより良質の用紙を使用できる。かくして、伝統的
には、アンコーテッドペーパービジネス書式の印刷専用
として用いられていた巻取紙印刷機１００をより両質の
用紙及び／または光沢仕上げの必要な印刷作業に容易に
転換できる。

【００５０】本発明のオフセット輪転印刷法は、オフセ
ット平版印刷の水と油の二成分化学的性質と関連した問
題を解決する。というのは、液状湿し溶液を使用せず、
また水性印刷インキは油性成分を含んでいないからであ
る。水基剤インキの水性成分は、高速熱風乾燥装置と高
性能熱及び水分除去装置の組合わせを用いて蒸発によっ
て乾燥し、したがって印刷されたばかりの印刷インキが
次の印刷ユニットに到達する前に基材上で乾くようにな
る。液状湿し溶液を使用しないので、色が薄くならな
い。油性インキ成分を使用しないので、ブランケット上
のバックトラッピングが無い。また、水性インキは基材
が次の印刷ユニットに入る時には完全に乾燥しており、
またユニット間ドットゲイン（unit-to-unit dot gain)
も生じない。水性印刷インキに対する水なし版の疎水性
非画線部の表面エネルギ差が大きいので、非画線部から
の水性インキのきれいな分離及びリリースが行なわれ
る。その結果、よりくっきりした画線、より忠実度の高
い色再現及び純度の高い色が得られる。

【００５１】色純度の制御は、親水性画線部が疎水性非
画線部に対して凹んでいる水なし版を用いることによっ
て改善される。疎水性非画線部材料は、各画線部又はド
ット部の側壁境界を形成し、かくして正確な量の水性イ
ンキのきれいな分離及びリリースが可能になる。油性イ
ンキ成分、例えば高沸点鉱油を使用しないので、有害な
揮発物が大気中に放出されることはない。水性印刷イン
キは安定であって、比較的温度変化の影響を受けないの
で、インキローラ、版胴又は印刷機の他の部品の温度を
制御する必要はない。

【００５２】高速熱風乾燥装置と高性能熱及び水分除去
装置によって得られる別の利点は、これによって印刷ユ
ニット間で基材シート又は巻取紙が清浄になることであ
る。即ち、高速熱風及び水分除去装置はまた、基材上に
バラバラの状態で存在する紙粉、繊維及び他の粒状の異
物を吸い取る。かかる屑は、次の印刷ユニットに入る前
に基材から除去されることになる。シート又は巻取紙か
らのかかる粒状物質の除去により、印刷品質が維持され
ると共に版及びブランケットが清浄な状態に維持され、
かくしてブランケット及び／又は版の洗浄及び／又は交
換に必要な印刷機の運転停止時間が短くなる。

【００５３】湿し装置は不要なので、これを設置する必
要がなく、もしすでに設置されていてもこれを作動上切
り離すと共に、或いは取り外すことができる。かくし
て、湿し装置が設置されていた場合には、これによって
占められる空間は別の目的に使用可能となる。乾燥装置
／除去装置ユニットの当初の設置、水なし版の交換及び
水性インキの使用を除き、印刷機の改造は不要である。

【００５４】本発明及びその利点を詳細に説明したが、
特許請求の範囲によって特定される本発明の精神及び範
囲から逸脱することなく、種々の設計変更、置換及び改
造をなしえることは理解されよう。

【００５５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施する一又は二以上の水なし
版利用印刷ユニットを備えた四色オフセット輪転印刷機
の概略側面図である。

【図２】図１の四色オフセット輪転印刷機内におけるイ
ンキローラ及び高速熱風インターステーション乾燥装置
と熱及び水分除去装置の代表的な設置例を示す側面図で
ある。

【図３】本発明の実施に用いられるエッチングされた水
なし版を備えた版胴の断面図である。

【図４】図３の水なし版の疎水性非画線部及び親水性画
線部を示す拡大断面図である。

【図５】ガス炊きオーブン、チルローラスタンド及び触
媒式アフターバーナを含む従来型の四色ヒートセット式
オフセット巻取紙両面刷印刷機の概略側面図である。

【図６】オーブン、チルローラスタンド及び触媒式アフ
ターバーナが除去され、水なし版、水性インキ、高速熱
風乾燥装置及び大容量熱及び水分除去装置ユニットが付
加された五色オフセット巻取紙両面刷印刷機の側面図で
ある。

【図７】各々が、図６の巻取紙印刷機内に設置されてい
る大容量熱及び水分除去装置を備えたデュアル高速乾燥
装置の概略側面図である。

【図８】本発明の水なし版、水性インキ及び高速熱風乾
燥装置／除去装置を含む多色両面刷マルチプル巻取紙印
刷機の概略側面図である。

【図９】本発明の水性インキ、水なし版及び高速熱風乾
燥装置／除去装置を用いる四色非両面刷巻取紙印刷機の
概略側面図である。

【符号の説明】

１２枚葉紙（シート紙）オフセット輪転印刷機１８シートスタッカ２２版胴２４ゴム胴又はブランケット２６圧胴２８塗工ユニット３０デリバリーコンベヤ３４デリバリー乾燥装置組立体３６インキ装置３８インキローラ４０インキ壷４２インキ出しローラ４４インキ移しローラ５０Ａ親水性画線部５４Ａ疎水性非画線部５６，５８高速熱風乾燥装置／高性能熱及び水分除去
装置ユニット６０巻取紙印刷機６６シート折りユニット６８シートカッタ／スタッカ７２オーブン７４チルローラスタンド７６触媒コンバータアフターバーナ９０オープン式巻取紙印刷機９８アセンブリユニット１００オフセット輪転非両面刷巻取紙印刷機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水性インキ及び乾式平版印刷方式水なし
版を用いるオフセット輪転印刷機で基材を印刷する方法
において、水性の印刷インキを、疎水性非画線部を有
し、更に親水性の画線部を有する水なし版に転移させる
段階と、水性インキを水なし版の版面上に分布させる段
階と、水性インキを疎水性非画線部から反発させる段階
と、水性インキを親水性画線部上に保持させる段階と、
水性インキを画線部からインキ受容ブランケットに転移
させる段階と、インキ付き画線をブランケットから基材
に転移させる段階と、印刷されたばかりの基材上の水性
インキを乾燥させる段階とを含むことを特徴とする方
法。
【請求項２】ブランケットはゴム胴に装着され、基材
は圧胴とゴム胴との間のニップを通って搬送され、前記
乾燥段階では、印刷されたばかりの基材が圧胴に接触し
ている間に、高速の熱風を印刷されたばかりの基材に当
てることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】前記方法は、高温空気及び水蒸気を乾燥
装置と基材との間に位置した暴露域から除去する段階を
含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】水なし版の親水性画線部は、疎水性非画
線部に対して凹んでおり、親水性画線部の境界は、周囲
の疎水性非画線部により画定され、それによりインキ保
持セルが形成されており、前記方法は、親水性画線部を
水性インキで付着的に湿潤させることにより水性インキ
をインキ保持セル内に保持する段階を含むことを特徴と
する請求項１記載の方法。
【請求項５】印刷されたばかりの基材をインターステ
ーション渡し胴に渡す段階と、印刷されたばかりの基材
がインターステーション渡し胴に接触している間に、印
刷されたばかりの基材を乾燥させる段階とを含むことを
特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】前記乾燥段階では、印刷されたばかりの
基材が圧胴に接触している間に、熱風を印刷されたばか
りの基材に当てることを特徴とする請求項１記載の方
法。
【請求項７】前記乾燥段階では、印刷されたばかりの
基材を最初の印刷ユニットから送りだしたあと、次の印
刷ユニットで処理する前に、印刷されたばかりの基材が
渡し胴に接触している間に、熱風を印刷されたばかりの
基材に当てることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】基材をシート紙の形態で次々に印刷機内
を通って送る段階を含むことを特徴とする請求項２〜７
のうち任意の一に記載の方法。
【請求項９】基材を連続巻取紙の形態で印刷機内を通
って送る段階を含むことを特徴とする請求項２〜７のう
ち任意の一に記載の方法。
【請求項１０】請求項１に記載されたオフセット輪転
印刷法により製造された印刷基材。
【請求項１１】印刷インキを収容するインキリザーバ
と、版が装着された版胴と、インキリザーバに結合され
ていて、印刷されたばかりの基材をインキリザーバから
版に転移させるためのインキローラ装置と、版とインキ
転移関係で係合したインキ受容ブランケットを備えてい
て、印刷されたばかりの基材を版からブランケットに転
移させるためのゴム胴と、ゴム胴に隣接して配置されて
いて、それによりゴム胴との間にニップを形成する圧胴
ップとを含み、該ニップ内において基材を搬送している
ときに印刷されたばかりの基材をブランケットから基材
に転移させるようになった印刷ユニットを有するオフセ
ット輪転印刷機において、水性の印刷インキがインキリ
ザーバ内に入っており、版は、疎水性の非画線部を有
し、更に親水性の画線部を有する乾式平版印刷方式水な
し版であり、熱風を印刷されたばかりの基材に当てるた
めの乾燥装置が印刷機に装備されていることを特徴とす
る印刷機。
【請求項１２】乾燥装置は、圧胴に隣接して設置され
ていて、印刷されたばかりの基材が圧胴に接触している
間に、熱風を印刷されたばかりの基材に当てるようにな
っていることを特徴とする請求項１１記載の印刷機。
【請求項１３】渡し胴が、印刷機のインターステーシ
ョン位置に設けられると共に圧胴と基材渡し関係に結合
されており、印刷されたばかりの基材を印刷ユニットか
ら送りだしたあと、該基材が渡し胴に接触している間
に、熱風を印刷されたばかりの基材に当てるための乾燥
装置が、渡し胴に隣接して設置されていることを特徴と
する請求項１１記載の印刷機。
【請求項１４】高温空気及び水蒸気を、乾燥装置と印
刷されたばかりの基材との間に位置した暴露域から除去
するための除去装置が、乾燥装置に結合されていること
を特徴とする請求項１１、１２又は１３に記載の印刷
機。
【請求項１５】水なし版の親水性画線部は疎水性非画
線部に対して凹んでおり、親水性画線部の境界は、周囲
の疎水性非画線部により画定され、それにより水性イン
キ保持セルが形成されていることを特徴とする請求項１
１記載の印刷機。
【請求項１６】水なし版の非画線部の表面張力値は、
水性インキの表面張力値よりも小さく、画線部の表面張
力値は、水性インキの表面張力値よりも大きいことを特
徴とする請求項１１記載の印刷機。
【請求項１７】高温空気及び水蒸気を、乾燥装置と基
材との間に位置した暴露域から除去するための除去装置
が、乾燥装置に結合されていることを特徴とする請求項
１１記載の印刷機。
【請求項１８】印刷ユニットは、第１及び第２のイン
キリザーバと、第１及び第２の版胴と、第１及び第２の
版胴にそれぞれ装着された第１及び第２の版と、インキ
リザーバに結合されていて、インキをインキリザーバか
ら第１及び第２の版にそれぞれ転移させる第１及び第２
のインキローラ装置と、各々が第１及び第２の版胴に係
合したインキ受容ブランケットを備えていて、印刷イン
キを第１及び第２の版から第１及び第２のインキ受容ブ
ランケットにそれぞれ転移させるための第１及び第２の
ゴム胴とを有し、ゴム胴が互いに整列していて、巻取紙
基材をブランケット相互係合状態で受け入れるニップを
形成し、ニップ内において巻取紙基材を引っ張っている
ときに印刷インキをブランケットから巻取紙基材の両面
に転移させることができるようになっている巻取紙印刷
ユニットであり、該巻取紙印刷ユニットにおいて、水性
の印刷インキが、巻取紙印刷ユニットのインキリザーバ
内に収容され、巻取紙印刷ユニット上の版は、各々が疎
水性の非画線部を有し、更に親水性の画線部を有する水
なし版であり、印刷されたばかりの巻取紙基材を次の印
刷ユニットで処理する前に、熱風を印刷されたばかりの
巻取紙基材の両面に当てるための第１及び第２の乾燥装
置が印刷機に装備されていることを特徴とする請求項１
１記載の印刷機。
【請求項１９】高温空気及び水蒸気を、各乾燥装置と
巻取紙基材との間に位置した第１及び第２の暴露域から
除去するための第１及び第２の除去装置ユニットが、巻
取紙印刷ユニットの第１及び第２の乾燥装置にそれぞれ
結合されていることを特徴とする請求項１８記載の印刷
機。
【請求項２０】各水なし版の親水性画線部は、疎水性
非画線部に対して凹んでおり、親水性画線部は、周囲の
疎水性非画線部材料により境界付けられ、それによりイ
ンキ保持セルが形成されていることを特徴とする請求項
１８記載の印刷機。
【請求項２１】各水なし版の非画線部材料の表面張力
値は、水性インキの表面張力値よりも小さく、各水なし
版の画線部材料の表面張力値は、水性インキの表面張力
値よりも大きいことを特徴とする請求項１８記載の印刷
機。